摘要：对于电工来说，在检验电路故障的过程中经常使用到的一种方法就是电位分析法，通过电位分析法可以了解电路运行过程中的故障位置，从而确定具体的维修措施。因此本文选择对电位分析法在电工技术中的应用进行分析和研究，首先介绍了电位分析法的基本概念及其分类，然后针对其在电工技术中的应用进行分析，对于电路故障排除工作具有一定的指导意义。
关键词：电位分析法；电工技术；故障排除
前言
对于电工来说，其日常工作最重要的一部分就是对电路的运行进行检测，在电路发生故障时通过一定的技术手段及时找到故障的发生位置，并确定具体的维修手段。就当前来看，电位分析法在电工故障维修中应用的频率越来越高，通过电位分析法，可以明确找到解决电路问题的思路，掌握电器的基本定义，找到问题发生的根源，从而制定有针对性的维修措施。从这个角度来看，在进行电路维修工作的过程中，使用电位分析法可以提高维修的效率，防止做过多的无效工作，提高电工工作的速度。所以针对电位分析法在电工技术中的应用进行分析，在理论和实践方面都具有十分重要的现实意义。
一、电位分析法简介
电路中某一点的电位，是指该点相对于参考点单位（1库仑）正电荷所具有的电势能（焦耳）。如图1所示，为蓄电池充电电路，设A点为参考点（接地）.则φn = 0，即规定单位正电荷在参考点所具有的电势能为零。φB为单位正电荷在B点相对于A点所具有的电势能。电位的单位也是伏特。若φB=-22V，说明1库仑电量在B点所具有的电势能较A点少22焦耳。在同一电路巾，选择不同的参考点，电位是不同的。但对于同一个参考点（实用中，通常以接地点为参考），各点电位是一定的，称为电位的单值性原理。
电位分析法在分析过程中主要应用到电学的相关原理，通过实际操作，找到问题和故障的原因，主要通过电极定位和组分浓度之间的关联性对电路进行定量测定。电位分析法的根据就是两支点与待测溶液共同构成工作电池，利用电动势的大小，了解到待测部分溶液的含量多少。这种方法的主要特征就是在进行定量测量时首先要把要测量的溶液与化学电池进行组合，观测电池中某些化学物质的反应，得到被测溶液的组分浓度。按照测试方法的不同，电位分析法可以分为不同的类型，常见的有直接电位法和电位滴定法。
二、电位分析法的分类
电位分析法主要是通过两个电极与待测溶液构成完整的工作电池，利用一定的方法了解电池的电动势，通过数学计算方法和化学公式得到待测部分物质的多少，这种方法叫做电位分析法。按照测定方法的不同可以大致分为直接电位法和电位滴定法，按照详细的分类，可以分为库伦分析法、伏安分析法、电导分析法几类。这几种方法的测定方式各不相同，各有各的特点，下面进行详细的介绍。
（一）库仑分析法
库仑分析法主要是测量得出电池化学反应过程中需要的总电量，根据法拉第定律测出待测溶液的物质含量多少。库仑分析法主要是针对准备测验的溶液进行电阻实验，这种方法不必测量电极中分解出的物质的量的多少，主要是测量化学反应过程中需要的总电量即可，并通过法拉第定律对实验结果进行分析。为了保证实验结果的准确性，需要保证电极的反应是专一的，电流效率可以满足实验需要，在不满足条件的情况下使用这种方法是无效的。以测量电解过程中被测物质在电极上发生电化学反应所消耗的电量来进行定量分析的一种电化学分析法。
库仑分析法在分析过程中需要保证电极中只有待测部分发生电极反应，排除其他反应的影响，电流不能发生中断。使用库仑分析法的优势有以下几种：第一，灵敏度好，可以测量出较为精确的数据。测定10-10～10-12摩／升的物质，误差不大于1％。第二，无需标准物质和配制标准溶液，可以用作标定的基准分析方法。第三，对一些易挥发不稳定的物质如卤素、Cu（Ⅰ）、Ti（Ⅲ）等也可作为电生滴定剂用于容量分析，具有较好的普适性。第四，能够实现全程实验的自动化。这种分析方法在有机物测定、钢铁快速分析和环境监测中都有很好的应用，也可用于了解计算参与电极反应的电子数。
（二）伏安分析法
伏安分析法主要是对待测溶液中的化学成分进行检测，得出化学因子反应过程中的电流-电压的变化关系，从而对电路进行定性和定量的分析，这种分析方式主要是极谱分析法的一种变体，极谱分析法将溶液中的电极作为工作电极，但是这种分析方式是建立在固体电极基础上的。其应用到的极化电极不大，被极化的可能性较大，具有较强的惰性，应用较为广泛的有金电极、银电极、悬汞电极等，另外碳材料制成的玻璃碳电极、热解石墨电极、碳糊电极、碳纤维电极等也较为受欢迎。随着科技的发展，这种分析发放在固体电极上连接具有特殊功能团的化学修饰已经十分普遍，应用越来越广。
（三）电导分析法
电导分析法主要是将准备用来测量的电导和电组进行结合，以备测验，电导分析法主要有两种，一种是电导滴定法，一种是电导测量法。电导滴定法指的是了解滴定过程中电导G的波动情况，而后按照滴定曲线观测到滴定终点，了解到电导的大小。电导滴定法可分中和滴定、沉淀滴定、络合滴定和氧化还原滴定。电导测量法指的是在了解电导的过程中可以使用不同的方式，通常用两个铂黑电极（面积为1厘米2）组成。测量电导实质上是了解电阻的大小，图2是常见的惠斯通电桥法的线路图。Rs是准备测量的电阻，也就是准备测量的电导，R1大致等于Rs，C为可变电容。调节R2和R3，使电桥两端a和b的电位差等于零，由“指零”（G）来指示，它是一个耳机或交流检流计，当电桥平衡时：读出R1、R2和R3就能知道Rs。
（四）参比电极与指示电极分析法
在确定电池电动势和了解电极电位的过程中，需要用到参比电极，这是计算的基础和前提，电极电位应当是确定且精确的，无论在什么样的外界环境下，其电位值都应当保持为0伏，从实际中来看，参比电极用的频率较多的是廿汞电极和银一氯化银电极。在进行电位分析的过程中，另一种电极也经常被应用到，这种电极可以以超快的反应速度对溶液中的化学因子进行活跃，造成能斯特响应，这种电极就是我们常说的指示电极。指示电极常见的有金属电极和膜电极两种不同的累心，根据结构方式的不同，可以分为金属-金属离子电极，金属-金属难溶盐电极，汞电极，惰性金属电极，玻璃膜及其他膜电极等几种不同的类型。
三、电位分析法应用的研究
通过上面的研究我们可以发现，在实际应用电位分析法的过程中，更加注重其实践性能，电位分析法在进行卫生分析的过程中应用最为普遍。电位分析法和其他分析方法一样可以迅速找到问题的发生根源，帮助电工迅速排除其他的故障原因，精确度好，另外电位分析法用到的测量工具并不复杂，在市场中容易购买到，可以实现自动检测等。因此在在卫生检验、
医药分析、环境保护等方面都有较为普遍的应用，随着科技的发展，逐渐延伸到自动检测、网络分析等领域。除此之外，电位分析法主要是针对电路进行故障分析和排除，对于电工来说，是一种行之有效的检测手段。鉴于这个原因，下面对电位分析法在电工技术中的应用进行详细说明。
（一）晶体膜电极
晶体膜电极是电位分析法应用较多的一个方面，是离子选择性电极的一种常见类型，晶体膜电极的敏感膜通常是将难溶盐在极度高压或者使用机器压制的情况下制作成为单晶、多晶或者混合晶而形成的。氟离子选择性电极的主要构成元素是LaF3单晶，这种元素在氟离子选择性电极中占了大部分，使得氟离子选择性电极的性质成为电化学传感元件。将氟电极与待测溶液放在一起，氟离子和氟电极迅速结合，两部分中的氟离子相互生成反应，产生膜电位。
（二）其他应用分析
就实际电路维修工作来看，发生频率较高的电路故障集中在几个主要类型上，电工在进行故障确定的过程中，首先需要进行定性分析，通过定性分析可以发现一般常见的故障类型，即可确定下一步应当采取的维修措施，只有在定性分析无法确定故障点的情况下才使用定量分析。针对于短路故障来说，发生短路容易造成电路运行组件的损毁和破坏，因此在进行技能测试的过程中通常不会针对这一项技能进行考核。但是就电路运行来说，其发生的故障类型是多种多样的，造成故障的原因也各不相同，电工在进行故障排出的过程中，应当灵活运用掌握的故障排出方法，在透彻了解电路运行状况的情况下，判断故障发生的位置，以及其破坏性的大小，制定有效的解决策略。电工应当了解电路在正常状态中的运行状况和在非正常状态中的运行状况，这样才有助于电工进行判断。首先应当了解故障的性质，找到故障发生的具体方位，从而准确快速地确定故障类型，制定应当采取的解决方案，做好电路的维修工作，保证电路的正常运行。
四、结语
通过上文的论述不难发现，在进行电路故障发现和排出的过程中，电位分析法是一种十分有效的方法，这种方法可以迅速找到电路运行中的哪一部分出现问题，快速准确排出故障。在应用电位分析法的过程中，应当深入掌握电位分析法的定义和应用范畴，改善自身的工作水准，提高电工故障排出的效率，促进电工技术的飞跃，为我国电气行业的发展做出贡献。
参考文献：
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论文作者:袁文平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/18
标签：电极论文; 电位论文; 分析法论文; 电导论文; 电路论文; 故障论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第24期论文;