Вольтаметр

Вольтаметр (правильнее кулометр). Электрический ток, проходя через электролит, выделяет определяемые законами Фарадея (см. электролиз) количества продуктов разложения. Эти количества, для данного электролита, зависят исключительно от количества электричества, протекшего чрез электролит: имеет место прямая пропорциональность между количеством выделившегося продукта разложения и протекшим электрическим зарядом. Таким образом, один кулон электричества, протекал чрез ту или иную электролитическую ванну, выделяет всегда 1,118 мг серебра, 0,3293 мг меди, 0,01036 мг водорода (что соответствует объему 0,116 куб. см. при 0° и 76С мм  упругости), 0,174 куб. см  гремучего газа (при тех же условиях температуры и давления) и т. д. Отсюда по количеству серебра, меди, гремучего газа, выделившегося при электролизе в известной цепи, можно определить протекшее через эту цепь количество электричества. Если электрический ток, производивший разложение, был постоянен, то легко определить и силу тока (разделив число кулонов на число секунд, получим число ампер). Электролитическую ванну, приспособленную для подобных измерений, Фарадей назвал вольтаметр, в честь физика Вольта; но более рациональным является недавно введенное название кулометр (или кулонометр), образованное по аналогии с общеупотребительными именами амперметр, вольтметр.

Различаются объемные (иначе — газовые) и весовые вольтметры. В объемных вольтаметрах судят о количестве протекшего электричества по объему газа, выделившегося при электролизе (при этом электролитом обыкновенно служит 10—20% раствор серной кислоты в воде, и выделяется гремучий газ). Объемный вольтаметр употребляется, между прочим, в качестве чувствительного хроноскопа для измерения малых промежутков времени, например, для определения промежутка времени, в течение которого пушечным снарядом пролетается известное расстояние, или того промежутка, в течение которого падающее тело проходит определенный путь: при этом устраивают так, чтобы тело само замыкало ток в вольтметре в начале своего пути и размыкало его в конце этого пути. Одна из более простых форм объемного вольтаметра (В. Кольрауша) изображена на рис. 1: р₁ и р₂ — платиновые электроды, Е — разделенная трубка, в которой собирается выделяющийся газ; вверху трубки находится термометр для измерения температуры газа; трубка вставляется в сосуд G, где содержится электролит; для наполнения трубки Е жидкостью прибор опрокидывают; пробку S вынимают, когда сосуд вводится в цепь.

Для практических измерений употребляются большей частью весовые вольтаметры, где для определения протекшего заряда взвешивают выделившийся продукт. Из весовых вольтаметров самым точным является серебряный вольтаметр, изображенный на рис. 2. Он состоит из платинового  тигля, служащего катодом, и укрепленной вертикально серебряной палочки, опущенной в тигель нижним концом и служащей анодом. В тигель наливают свежеизготовленный 10—30% раствор ляписа (азотно-серебряной соли). Выделяющееся серебро оседает на стенках платинового тигля. После опыта вымывают тигель дистиллированной водой и спиртом и взвешивают; вычитая отсюда вес тигля до опыта, узнают вес осажденного серебра, которое затем удаляется азотной кислотой. Чтобы с серебряной палочки не падали кусочки в тигель, ее окружают тряпочкой и подвешивают под ней стеклянную чашечку.

Менее точным является медный вольтаметр, в котором анодом служат две платиновые пластинки, катодом — платиновая пластинка, находящаяся между ними. В качестве электролита употребляют раствор из 150 г медного купороса, 10 г серной кислоты и 50 г спирта в 1000 г дистиллированной воды; этот вольтаметр чаще всего употребляется для технических целей.

При измерении весьма больших количеств электричества можно в качестве весового вольтаметра пользоваться газовым вольтаметром: в этом случае позволяют выделяющемуся при электролизе газу уходить в воздух, а вольтаметр взвешивают до и после опыта.

А. Бачинский.