연료전지를 이용한 패러데이의 제1법칙
실험보고서
서론: 연료전지를 이용하여 패러데이의 제1법칙을 알아가는 실험이다. 이실험을 통해 정확성과 복잡한 실험방법을 하는데에 도움이 될 것이다.
본론:
1.그림1처럼 세팅을 한다. 전해조를 더 빨리 채우기 위해서는 솔라모듈 대신에 DC파워 서플라이를 사용하셔도 된다.
2. 전해조와 연료전지 사이의 가스튜브가 바르게 연결되었는지 확인하십시오. 부하모듈의 회전스위치가 OPEN이 되도록 한다.
3. 증류수를 두 개의 전해조 가스 저장 실린더에 0ml 마크까지 채워야한다. 전해조의 일정한 전류를 제공하기 위해서는 가열된 솔라모듈을 사용한다.
4.발생된 가스로 5분 동안 모든 장치들을 깨끗하게 청소한다. 그리고 3분 동안 부하모듈의 회전스위치를 2암페어로 맞춘다. 현재 전류계 수치는 400mA이며 전압계는 0.75볼트 잉여야만 합니다. 부하모듈의 회전스위치는 OPEN으로 돌려 놓는다.
5.연료전지의 가스방출부에 두 개의 짧은 튜브를 달기 위해 튜브클립을 사용한다.
6.전해조의 수소부분이 60ml에 도달했을떄 솔라모뮬과 전해조의 연결을 차단한다.
7.튜브와 봉인으로 인해 누출이라는 것이 있으므로, 측정값은 첫 번째 실험된 것을 사용해야한다. 수소 저장 실린더에서 3분 동안 수소의 손실을 기록한다. 그리고 분당 수소의 누출비율을 확인한다.
8.전해조를 솔라모듈에 다시 연결하고 수소 저장 실린더의 60ml 표시까지 채운다. 그리고 파워서플라이를 전해조에서 차단한다.
9.패러데이의 제1법칙을 확인하기 위해, 저항을 0.5옴으로 설정한다. 다양한 시간 동안 연료전지에 의해 소비된 수소의 양을 기록한다. 그리고 연료전지의 전류를 측정하고 모든 수치를 기록한다. 그런 다음 회전스위치를 OPEN상태로 돌려 놓는다.
10.솔라모듈을 전해조에 다시 연결하고 수소 저장 실린더를 60ml 표시까지 채운다. 그런 다음 전압서플라이를 전해조에서 다시 차단시킨다.
11.패러데이이의 제2법칙을 확인하기 위해, 부하모듈의 회전 스위치를 이용하여 3, 2, 1, 0,5와 0.3W의 서로 다른 저항을 선택하며 서로 다른 수준의 전류를 연속적으로 설정한다. 측정시간은 180초 이여야만 한다.
12.모든 측정을 마친 후에, 스위치를 OPEN상태로 돌려 놓고 연료전지에서 클립을 제거한다.
13.누출비율을 감하여 측정된 수치를 고친다.
|
시간 = 3분 |
수소누출량 |
0ml |
|
누출비율 |
0ml/min |
[1]시간의 차이
|
시간 |
ML |
누출비율 |
|
60 |
6 |
0.375 |
|
120 |
8 |
0.176 |
|
180 |
10 |
0.132 |
|
240 |
11.5 |
0.104 |
[2]전류의 차이
|
MA |
ML |
옴 |
누출비율 |
|
0.145 |
6 |
3 |
0.638 |
|
0.181 |
6 |
2 |
0.406 |
|
0.144 |
6 |
1 |
0.183 |
|
0.046 |
3 |
0.5 |
0.072 |
|
0.055 |
2 |
0.3 |
0.031 |
결론:
이실험을 통해 패러데이의 법칙 1제법칙과 제2법칙이 연관되다는걸 알았다.그리고 시간에 따른 수소 소비량은 갈수록 증가한다는것과 전류에 ᄄᆞ른 수소 소비량이 증가하는 것을 알수있었다.