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第九章电化学交流阻抗测试方法2，9.1交流阻抗法交流阻抗法是电化学测试技术中一种非常重要的方法，也是研究电极过程动力学和表面现象的重要手段。交流阻抗法是指小振幅正弦波交流阻抗法，它根据正弦波定律控制电极电流(或电位)随时间变化，同时随时测量相应电极电位(或电流)的变化，或直接测量电极的交流阻抗，然后计算各种电极参数。对于电路的交流阻抗，正弦交流电压可以表示为：其中E0是交流电压的幅度；t代表时间；是正弦波角频率。角频率基于欧拉公式，上述公式也可以写成指数表达式：4。当正弦波的交流电压E加到一个纯电阻上时，根据欧姆定律，流过电阻的电流与交流电压同相(相移角)。因此，纯电阻的交流阻抗是：也就是说，纯电阻的交流阻抗等于纯电阻。当正弦波的交流电压施加到具有电容c的理想电容器时，相应的电流是：在这种情况下，交流电流的相位比电压超前900()。因此，电容值为C的电容器的阻抗为：6，电感值为L的“纯”电感的阻抗为：7。如果施加在由有限元组成的电路上的交流电压为：则流过电路的电流可以写成：电路的交流阻抗为：8，电路的交流阻抗是一个矢量。该矢量的模值为：矢量的幅值角以复数形式表示交流阻抗，根据欧拉公式展开，其中ZRe称为阻抗的实部，ZmM称为阻抗的虚部，即阻抗与阻抗的幅值角为、10，电路的复导纳为复阻抗的倒数。 用Y表示的电路的导纳也是向量YRe的导纳的实部，YIm是导纳的虚部。 对于由Rp和Cp并联的电路，电路的导纳由每个并联元件的导纳相加，整个电路的导纳如下：电路的阻抗、12，波特图(log | z |-log，-log)，13、RSCS串联电路，电路的阻抗为：z=zrzc、14，阻抗波特图，15的钢筋混凝土串联电路。在该电路的奈奎斯特图中，没有观察到半圆，但当测量结果用导纳复平面图表示时，可以观察到一个半圆，它是一个圆的方程，圆的半径和圆心的坐标(，)0，半圆的顶点、16，电极系统的交流阻抗，电解槽是一个相当复杂的系统，明显不同于由简单的电气元件组成的电路，如电阻和电容。当一个电极系统的电势改变时，流过电极系统的电流也相应地改变。这个电流来自两个部分：1。根据电极反应动力学定律，电极反应产生的电流随电位的变化而变化；直接用于电极反应的电流称为法拉第电流。2.自电位变化时双电层两侧电荷密度变化引起的“充电”电流；它被称为非法拉第电流。法拉第阻抗的倒数为法拉第导纳Yf，它是大面积惰性电极作为辅助电极时电极系统的等效电路，其中Yf为法拉第导纳，其表达式由电极反应的动力学机制决定。一般来说，当电极反应正在进行时，如果其他条件保持不变，电极反应的法拉第电流是状态变量的函数，例如电极电势、电极表面吸附或氧化膜覆盖、参与电极反应的粒子活性等。电极过程是电化学控制的，当通过交流电时，活性粒子不会发生浓差极化。
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