法拉第定律:物理定律-中文百科頻道

概述

法拉第定律是描述電極上通過的電量與電極反應物重量之間的關系的，又稱為電解定律。

法拉第定律又叫電解定律，是電鍍過程遵循的基本定律。法拉第(MichaelFaradayl791-1867)是英國著名的自學成才的科學家，他發現的電解定律至今仍然指導着電沉積技術，是電化學中最基本的定律，從事電鍍專業的工作者，都應該熟知這一著名的定律。它又分為兩個子定律，即法拉第第一定律和法拉第第二定律。

(1)法拉第第一定律法拉第的研究表明，在電解過程中，陰極上還原物質析出的量與所通過的電流強度和通電時間成正比。當我們讨論的是金屬的電沉積時，用公式可以表示為：

M=KQ=KIt

式中M一析出金屬的質量；

K—比例常數；

Q—通過的電量；

I—電流強度；

t—通電時間。

法拉第第一定律描述的是電能轉化為化學能的定性的關系，進一步的研究表明，這種轉化有着嚴格的定量關系，這就是法拉第第二定律所要表述的内容。

(2)法拉第第二定律電解過程中，通過的電量相同，所析出或溶解出的不同物質的物質的量相同。也可以表述為：電解1mol的物質，所需用的電量都是1個“法拉第”(F)，等于96500C或者26．8A•h。

1F=26.8A•h=96500C

結合第一定律也可以說用相同的電量通過不同的電解質溶液時，在電極上析出(或溶解)的物質與它們的物質的量成正比。由于現在标準用語中推薦使用摩爾數，也可以用摩爾數來描述這些定理。所謂摩爾是表示物質的量的單位，每摩爾物質含有阿伏伽德羅常數個微粒。摩爾簡稱摩，符号mol。由于每mol的任何物質所含的原子的數量是一個常數，即6.023×10的23次方，這個數被叫作阿伏伽德羅常數。阿伏伽德羅常數是很大的數值，但摩爾作為物質的量的單位應用極為方便。因為1mol碳的質量是12g，即為6.023×10的23次方個碳原子的質量。由此，我們可以推算1mol任何原子的質量。一種元素的相對原子質量(原子量)是以l2C的質量的l／12作為标準。任意元素原子的質量跟碳元素相比較所得的數值就是該元素的原子量，如氧的原子量是l6，氫的原子量是1，鐵的原子量是55.85，等等。l個碳原子的質量跟l個氧原子的質量之比是12：16。1mol碳原子跟1mol氧原子所含有的原子數相同。1mol碳原子是12g，那麼1mol氧原子就是16g。同理，1mol任何原子的質量就是以克為單位，數值上等于該種原子的原子量。

磁通量的變化率是指磁通量變化的快慢。關鍵在于變化二字。要是磁通很大，而為常量。變化率也為零。

但是反之，即使磁通量很小，它能在短的時間變化很大，也就是變化率大了。

學了微積分你就能很好理解這一點了。

平均變化率＝變化量/變化時間。

瞬時變化率＝d變化量/dt

電動勢的産生是由于磁通量的變化而引起的，有的時候切割磁感線也可能不産生感應電動勢，

判斷産生與否主要由以下幾個方法

⒈感應電流的産生條件和方向判定是高考命題頻率較高的内容，特别要注意楞次定律的應用。“阻礙”兩字是楞次定律的核心，它的含義可推廣為三種表達方式：⑴阻礙原磁通量的變化（簡化為“增反減同”原則）；⑵阻礙導體的相對運動（簡化為“來拒去留”原則）；⑶阻礙原電流變化（自感現象）。

⒉法拉第電磁感應定律是電磁感應的核心内容，也是高考熱點之一。該定理定量地給出了感應電動勢的計算公式，概括了感應電動勢大小與穿過回路的磁通量變化率成正比這一規律。

⑴根據不同情況，可表達成、和幾種情況。

⑵注意磁通量φ、磁通量的變化Δφ、磁通量的變化率三者區别。

⑶注意和ε=BLv的區别和聯系。後者的v可以取平均速度，也可以取瞬時速度。

⒊電磁感應的應用一般是二個方面：

⑴電磁感應和電路規律的綜合應用。主要将感應電動勢等效于電源電動勢，産生感應電動勢的導體等效于内電阻，其馀問題為電路分析和閉合電路歐姆定律的應用。

⑵電磁感應和力學規律的綜合應用。此類問題特别注意動态分析。

第二定律

物質的電化當量k跟它的化學當量成正比，所謂化學當量是指該物質的摩爾質量M跟它的化合價的比值，單位kg/mol。第二定律數學表達式：k=M/Fn.式中F為法拉第恒量，數值為F=9.65×10000C/mol 它是阿伏伽德羅數NA=6.02214·10∧23mol∧-1與元電荷e=1.602176·10∧-19 C的積，又稱法拉第常數。