阳极接地电阻和土壤电阻率的测定的实验

实验一：阳极接地电阻和土壤电阻率的测定、实验目的

1、学会用接地电阻仪测定阳极接地电阻

2、学会用“四极法”测土壤电阻率

、实验内容

阳极接地电阻和土壤电阻率的测定三、实验要求

1、熟悉实验装置，看清各种仪表量程及直流表的接线方向。

2、测量阳极接地电阻时，应将原阴极保护电路与阳极断开。

3、当检流计灵敏度过高时，可将测量电极在土壤中插得浅一些；如果灵敏度不足时，可沿测量电极注水润湿。

4、用砂纸擦净金属电极，使之发出金属光泽。

5、在实验过程中保证土壤严实，金属电极不能松动。

6记录实验中遇到得反常现象，并分析其原因。

7、分析影响测量准确性的因素，思考如何改进。

8、自己绘制记录数据表格，记录实验数据。

四、实验方法

（一）阳极接地电阻的测定

1、阳极接地电阻测定原理

仪器：ZC—8接地电阻仪

原理：ZC—8接地电阻仪，C i、C2为供电极，电流为l i, P i、P 2为测量极,

P i、P 2间电阻r x （即为阳极接地电阻）上造成电位差hr x，该仪器按电位计原理

设计，内部测量回路的电流为12,在可变电阻R ab上造成电位差，当Ob间的电位差l2R ob=

l i r x时，则检流计不偏转，故得:

该仪器制造时，已固定且值，分别为10、1、0.1 （即“倍率标度”，有三

1

1

个倍数，亦称为三档），R ob可由仪表测量标度盘上读出，故测量之接地电阻r x

值即为测定时采用的倍率标度的倍数乘以测量标度盘上的读数。

2、操作步骤

2. 1被测接地阳极（C2、P2）与电极P i、C l要依次按直线排列，彼此相距20米以上，电极顺序注意不能颠倒。

2.2用导线将阳极（C2、P2）与电极P i、C i联于仪表的相应端钮。

2．3 将仪器放置水平，检查检流计指针是否指于中心线上，否则可用机械

零位调整器调整。

2.4 将“倍率标率”置于最大倍数，慢慢转动发电机摇把，同时转动“测量标度盘”使检流计指针指于中心线。

2. 5 当指针接近中心线时，加快发电机摇把转速，使其达到每分钟120 转以上，同时调整“测量标度盘” ，使指针指于中心线。

2.6 如“测量标度盘”的读数小于1 时，应将倍率标度置于较小的倍数，再重新调整“测量标度盘”以得到准确的读数。

2. 7 “测量标度盘”的读数乘以倍率标度的倍数即为所测的阳极接地电阻

值。

3、注意事项

3. 1 测量阳极接地电阻时，应将原阴极保护电路与阳极断开。

3.2 当检流计灵敏度过高时，可将测量电极P1 在土壤中插得浅一些；如果灵敏度不足时，可沿测量电极注水润湿。

3.3 当被测阳极接地电阻小于1 欧时，应将C2、P2 间的联结片打开，分别用导线联于阳极上，以减小导线电阻引起的误差。

4、实验数据：

四极法”测土壤电阻率

1、“四极法”测土壤电阻率原理

四极法”测土壤电阻率原理如图3，四个电极A、M、N、B 在地上沿直线安装。

N 上形成电位差，可由电位差计测得为^ V ，该电位差值与经A 、B 二极上流过 土壤的电流I 和M 、N 二极间的土壤电阻成正比。所以当电极距离已知时，可求 得土壤电阻率P 。

P = K i VMN /l （欧姆•米）

K = - （米）

1 1

1 丄 1

——

—— ——

AM BM AN BN

当 AM = BN ，AN = BM 时

当 AM =NM = BN =a ，时,

2、四极法”测土壤电阻率方法

四极法测量土壤电阻率常用的仪表是 ZC -8接地电阻仪，其接线布置如图4

所示。四个电极布置时，a 一般等于需要测定土层的深度，电极插入土中深度不 大于a/20。

供电极A 、B 与电源E , 电流表I 相联，构成回路，通电后，在测量极 M 、

式中

K "M

.AN

MN

（米）

使用ZC—8接地电阻仪测土壤电阻率时,

也V MN = 1 2 R ab

I ii

土壤电阻率

P = K •空MN= 2旧上R^b = 2aR

1 1

1 式中：a——电极间距

R――ZC-8接地电阻仪测得的电阻值。

上述方法测得的土壤电阻率为该地区土壤电阻率的平均值，又称土壤视电阻率。

3、实验数据记录与处理

实验“极化曲线法”测定土壤腐蚀性

、实验目的

1、对比金属在电介质溶液和土壤中的腐蚀现象

2、了解金属受土壤腐蚀时极化与去极化作用的发生与发展过程

3、学会用“极化曲线法”判断土壤腐蚀性

二、实验装置与原理

如图4所示，在塑料缸中放有含盐、含水量为某一百分比的均匀土壤，其上插入二根同样材料、形状及大小的金属电极A和K，插入深度相同。金属电极K

上焊有绝缘导线，通过毫安表mA及电阻箱R与电源的负端相连，金属电极A

上也焊有绝缘导线，直接与电源正端相连。两个电极间并有电压表V。实验所用

电极是用镀锌电工螺栓（M12）棒改制而成，外径D = 12毫米，电极插入深度h

（厘米），实验时自行调整。

本实验采用恒电流的方法测量极化曲线（两极电位差△ V与电流密度i的关

系），以电流为自变量，通过调节电路中的电阻R使某一恒电流通过电极。当电

表上指示的电位差及电流值达到稳定以后读数，为了使电池系统获得稳定极化电流，应采用高压，高阻实验装置。如图5所示，B为极化电源。通常可取数十伏

或数百伏的直流电源。R c为电池系统等效电阻，R为可变电阻，根据欧姆定律, 回路中的电流I 是由B、R、R c、电源内阻R i以及包括导线电阻，电压表内阻在内的电阻R x来决定的。它们之间是关系为:

当+尺+R x贝U I =B/R，这样由于电解池电阻或线路中接触点电阻变化引

起的电流变化可减少到很小的程度，极化电流I值基本稳定，达到了控制极化电

流的目的。