水道水の抵抗測定について

質問

大学の実験で水道水の抵抗を、直流回路と交流回路を用いて測定する実験を行いました。
　直流回路では、電流の値が時々刻々と変化していき、極板から気泡が発生しましたが、交流回路では気泡も発生せず、安定した電流値の変化が見て取れました。
　調べたところ、直流電流を用いると電気分解が生じるとのことでした。
　それでは、なぜ交流回路では電気分解が起こらないのですか？

回答No.4

noname#96418

＃１です。

>交流回路では気泡も発生せず、

とありますから、この実験では電気分解はネット（正味）としてはほとんど起こっていないと解釈してよいのではないでしょうか。もし、直流の場合と同程度にネットで起こっているのなら、生じた気体はどこへ行ってしまったのでしょう。極板と反応しているのは極板付近の（全体からみれば一部の）イオンだけであるように思えます。もしそうなら、イオンの拡散の程度も影響するのではないでしょうか。

回答No.3

usokoku

＞が起こらないのですか？
おこります。電気分解は必ずおこります。
ただし、いんか電圧によって、か電圧の程度が異なりますから、電極表面での反応が変化します。

アルミサッシの製造では、スパークを飛ばすくらいの電圧をかけますのでかなり激しい反応が見られます。
一方、いンピーダンス測定では、界面の化学反応が変化しては困るので、かなり弱い電圧をかけます。一見、化学反応が起こっていない程度の電圧をかけます。
ヒステリスループ(音で覚えているために表記は不明)の問題があります。吸着ダっちゃく程度しか反応が起こらない程度の弱い電圧をおかけた場合には、電気化学反応は発生せず、静電引力による電気二重そうへの電荷のある物の付着と剥離の繰り返しをしている場合があります。これを「電気分解」に含める人と含めない人がいます。どちらと解釈するかは、慣習と学説によります。

結局、インか電圧次第です。

回答No.2

okormazd

電気分解と電池は基本的には逆の関係にあります。
1.
電極を通じて溶液に直流を流すと、正極に負イオンが析出した物質が、負極に正イオンが析出した物質がたまります。これで、正極が負極、負極が正極になるような電池が構成されて、逆起電力を生じます。(析出する物質がガスでも電極がガスで覆われればおなじです。)
したがって、同じ電圧で電気分解を続ければ、ここで生じた逆起電力により、電極にかかる電圧は低下して、電流も減少していきます。
溶液に直流をかけて抵抗を測定しようとしても、このような理由により正しい測定値は得られません。
2.
電極に交流をかけても電気分解は起きています。しかし、この場合は電極の極性が交互に変わりますから、電気分解－電池の反応が交互に起きて、結局、電気分解は起きていないように見えるでしょう。実効値としての電圧も電流も変わりません。したがって、溶液の抵抗を測定しようとすれば、交流を使うことになります。コールラウシュブリッジですね。

回答No.1

noname#96418

直流の場合には、水中に置かれた二つの極板の陰陽が変わらず、水中の電場の向きも一定ですので、陰極に陽イオン、陽極に陰イオンが集まって電気分解が可能です。これに対して交流の場合には、二つの極板の陰陽がめまぐるしく交代しますから、水中の電場の向きも同様に交代し、陰、陽のイオンが（一部を除き）特定の極板に集まれなくて電気分解が生じないのではないでしょうか。（たんなる推測です。）

（交流の周波数を（非常に？）小さくしてゆくと、直流的な傾向が出てこないでしょうか？）