法拉第定律:物理定律-中文百科频道

概述

法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的，又称为电解定律。

法拉第定律又叫电解定律，是电镀过程遵循的基本定律。法拉第(MichaelFaradayl791-1867)是英国著名的自学成才的科学家，他发现的电解定律至今仍然指导着电沉积技术，是电化学中最基本的定律，从事电镀专业的工作者，都应该熟知这一著名的定律。它又分为两个子定律，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，在电解过程中，阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比。当我们讨论的是金属的电沉积时，用公式可以表示为：

M=KQ=KIt

式中M一析出金属的质量；

K—比例常数；

Q—通过的电量；

I—电流强度；

t—通电时间。

法拉第第一定律描述的是电能转化为化学能的定性的关系，进一步的研究表明，这种转化有着严格的定量关系，这就是法拉第第二定律所要表述的内容。

(2)法拉第第二定律电解过程中，通过的电量相同，所析出或溶解出的不同物质的物质的量相同。也可以表述为：电解1mol的物质，所需用的电量都是1个“法拉第”(F)，等于96500C或者26．8A•h。

1F=26.8A•h=96500C

结合第一定律也可以说用相同的电量通过不同的电解质溶液时，在电极上析出(或溶解)的物质与它们的物质的量成正比。由于现在标准用语中推荐使用摩尔数，也可以用摩尔数来描述这些定理。所谓摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏伽德罗常数个微粒。摩尔简称摩，符号mol。由于每mol的任何物质所含的原子的数量是一个常数，即6.023×10的23次方，这个数被叫作阿伏伽德罗常数。阿伏伽德罗常数是很大的数值，但摩尔作为物质的量的单位应用极为方便。因为1mol碳的质量是12g，即为6.023×10的23次方个碳原子的质量。由此，我们可以推算1mol任何原子的质量。一种元素的相对原子质量(原子量)是以l2C的质量的l／12作为标准。任意元素原子的质量跟碳元素相比较所得的数值就是该元素的原子量，如氧的原子量是l6，氢的原子量是1，铁的原子量是55.85，等等。l个碳原子的质量跟l个氧原子的质量之比是12：16。1mol碳原子跟1mol氧原子所含有的原子数相同。1mol碳原子是12g，那么1mol氧原子就是16g。同理，1mol任何原子的质量就是以克为单位，数值上等于该种原子的原子量。

磁通量的变化率是指磁通量变化的快慢。关键在于变化二字。要是磁通很大，而为常量。变化率也为零。

但是反之，即使磁通量很小，它能在短的时间变化很大，也就是变化率大了。

学了微积分你就能很好理解这一点了。

平均变化率＝变化量/变化时间。

瞬时变化率＝d变化量/dt

电动势的产生是由于磁通量的变化而引起的，有的时候切割磁感线也可能不产生感应电动势，

判断产生与否主要由以下几个方法

⒈感应电流的产生条件和方向判定是高考命题频率较高的内容，特别要注意楞次定律的应用。“阻碍”两字是楞次定律的核心，它的含义可推广为三种表达方式：⑴阻碍原磁通量的变化（简化为“增反减同”原则）；⑵阻碍导体的相对运动（简化为“来拒去留”原则）；⑶阻碍原电流变化（自感现象）。

⒉法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容，也是高考热点之一。该定理定量地给出了感应电动势的计算公式，概括了感应电动势大小与穿过回路的磁通量变化率成正比这一规律。

⑴根据不同情况，可表达成、和几种情况。

⑵注意磁通量φ、磁通量的变化Δφ、磁通量的变化率三者区别。

⑶注意和ε=BLv的区别和联系。后者的v可以取平均速度，也可以取瞬时速度。

⒊电磁感应的应用一般是二个方面：

⑴电磁感应和电路规律的综合应用。主要将感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体等效于内电阻，其馀问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用。

⑵电磁感应和力学规律的综合应用。此类问题特别注意动态分析。

第二定律

物质的电化当量k跟它的化学当量成正比，所谓化学当量是指该物质的摩尔质量M跟它的化合价的比值，单位kg/mol。第二定律数学表达式：k=M/Fn.式中F为法拉第恒量，数值为F=9.65×10000C/mol 它是阿伏伽德罗数NA=6.02214·10∧23mol∧-1与元电荷e=1.602176·10∧-19 C的积，又称法拉第常数。