说明：本文华算科技主要介绍Tafel线性区的成立条件、微分斜率图上的水平带怎样划出拟合窗口、低电流端的背景电流与逆向反应和高电流端的传质、局部pH、未补偿电阻与气泡怎样截断这段直线，以及窗口位置移动后Tafel斜率、交换电流密度与跨样品比较条件随之出现的变化。
电极上正向反应和逆向反应的电流同时存在，净电流由Butler–Volmer方程给出。
过电位很小时两个方向的速率接近，净电流随过电位近似线性上升；过电位增大到2.303RT/(αF)的几倍以后，逆向项按指数衰减到可忽略的量级，净电流几乎全部来自单一方向。
这一步简化之后，过电位与电流对数的关系写成η = a + b·log|j|。
斜率b = 2.303RT/(αnF)记录电流每提高一个数量级所需的额外过电位，25 ℃下α取0.5、n取1对应约118 mV dec-1；截距a与交换电流密度j0之间满足a = −b·log j0。
α反映过电位有多大比例施加在活化能垒上，取值随速控步骤和吸附中间体覆盖度变化。两个参数由同一条直线同时给出，直线取在哪一段电流上，b和j0就随之改变。
逐点计算相邻数据的dη/dlog|j|再对电流密度作图，动力学控制的那一段会出现一条水平带，水平带以外的点或者单调上升，或者向高值发散。
NiFeOOH在0.2 M KOH中析氧时，水平带位于0.5–5 mA cm-2、1.46–1.489 V vs RHE，对应约31 mV dec-1；线性扫描伏安、恒电位阶跃和阻抗谱在这一段分别给出31.1、30.4和31.7 mV dec-1。
多晶铂在1 M HClO4中析氢时，0.5 mA cm-2以下的微分斜率高于40 mV dec-1，越过1 mA cm-2后回降至约30 mV dec-1并保持到15 mA cm-2。低电流一侧的抬高来自背景电流和逆向反应，高电流一侧尚未受到扩散限制，这段水平带因而跨越一个数量级以上，对应的过电位区间约为20–55 mV。
铂在酸性介质中的交换电流密度高、氢的扩散余量大，水平带能延伸到十几mA cm-2；多数氧化物催化剂的水平带只有半个到一个数量级，再往上的电流受氧气逸出和欧姆降支配。窗口变窄之后，参与回归的数据点减少，斜率的置信区间同时变宽。
水平带两侧的偏离来自不同过程：低电流一侧是背景电流和逆向反应，高电流一侧是反应物耗尽、局部pH漂移、未补偿电阻和气泡覆盖。两端的成因不同，窗口的下限和上限按各自的物理来源分别划出。
双电层充电电流、基底与载体的氧化还原电流、溶解氧还原电流都会叠加到实测总电流上，在μA cm-2量级与目标反应相当。电位扫描时充电电流还与扫速成正比，扫速从1 mV s-1提到10 mV s-1，同一电位下的电容电流增大十倍。
除去这些非法拉第贡献之后，逆向反应在过电位低于约50 mV（25 ℃、α取0.5）时仍占可观比例，净电流低于按Tafel式外推的数值，微分斜率随之偏高。CO2还原这类多产物体系还要把目标产物的分电流从总电流里分离出来，环电极或在线色谱给出的CO分电流对应单一反应路径。
金电极上按CO分电流计算的微分斜率在0.35 mA cm-2附近取极小值117 mV dec-1，低电流一侧被背景电流抬高，高电流一侧被CO2供给限制抬高，可取的窗口压缩到不足一个数量级。
同一算法用于碱性介质中的多晶铂析氢时，0.01、0.1和1 M NaOH三个浓度下的微分斜率都随电流单调上升，NaOH浓度越低上升越快，5 mA cm-2处已达100–170 mV dec-1，全程没有水平带。
碱性体系里斜率持续上升，来自反应物在电极表面被消耗后建立的浓度梯度：表面浓度低于本体浓度，实测电流转由扩散速率支配。旋转圆盘电极上扩散极限电流与转速平方根成正比。
转速从400 rpm提高到6400 rpm，pH为3的体系中析氢的极限电流平台从约1.5 mA cm-2抬到约6.2 mA cm-2，回归可取的电流上限随之抬高四倍。
同一段电流上，析氢消耗H3O+并释放OH–，缓冲能力有限时电极表面pH与本体相差数个单位。本体pH为3的溶液在400 rpm下表面pH可达11，供质子物种由H3O+转为H2O，Volmer步的能垒随之改变，同一电极在这一段电流上给出的斜率与低电流段互不相同。
扩散极限电流本身与催化剂无关，Au(111)、Pt(111)和多晶Ir在同一转速下的极限电流平台几乎重合，平台高度由传质条件决定。
转速、搅拌强度、电解液流速或气体扩散电极的孔结构改变后，同一催化剂的可用电流范围随之移动，不同装置测得的斜率缺少重叠的电流区间。
除传质以外，实测电位里还含有一项与电流成正比的电压：参比电极与工作电极之间的溶液电阻Ru与电流相乘，得到的iR降与动力学过电位一起出现在实测电位里。
Ru为1 Ω、电流为10 mA时iR降已有10 mV，在30 mV dec-1的体系里相当于电流改变约两倍所对应的过电位；电流升到100 mA，这一项上升到100 mV，已经超过整个水平带的过电位跨度。
气泡把这一项继续抬高：它们在电极表面成核、长大并遮挡活性面积，同时阻碍电解液向孔隙内部补充。
阴离子交换膜电解槽中不锈钢毡孔径从5 μm增到50 μm，3 A cm-2下欧姆过电位从约0.35 V升到0.72 V，传质过电位从约0.11 V升到0.25 V，活化过电位只从0.37 V变到0.39 V。
同一组电极在0.01–0.2 A cm-2之间拟合得到的Tafel斜率为34–47 mV dec-1，0.2 A cm-2以上的实测电压迅速高于按这条直线外推的数值。把高电流段的数据用于回归，得到的斜率里混入了欧姆和传质贡献，数值随电极孔径和厚度变动，与界面电荷转移过程的对应关系被削弱。
同一组数据取0.5–5 mA cm-2与取5–50 mA cm-2两个区间，回归得到的斜率可以相差一倍以上，而两条直线的R2都高于0.99。拟合优度与所取区间是否处在动力学控制段没有对应关系，窗口位置由微分斜率图上的水平带划出。
最小二乘回归衡量的是数据点与直线的偏离程度，半对数坐标又把电流压缩成对数。实测电压里即使已经含有欧姆和传质贡献，几十个数据点仍能给出接近1的决定系数。质子交换膜电解槽的iR校正电压拟合中，0–2 A cm-2之间的平均残差保持在0.5 mV以下；越过2 A cm-2，残差升到1 mV以上。
残差随电流密度的走势比单一决定系数更能分辨窗口位置。残差在窗口内保持随机分布时，直线与数据的偏差来自测量噪声；残差随电流单调增大时，直线已经越过动力学控制段。决定系数把整段窗口的偏差汇总成一个数，区段信息在汇总中消失。
即使窗口取在残差随机分布的区段，斜率也会随电位漂移。吸附中间体覆盖度随电位升高而增大时，Tafel式里的α已经不再是常数，窗口取在哪一段电位，回归得到的b就对应该段的平均对称因子。文献中40、60、120 mV dec-1这类数值与机理的对应关系只在给定电位区间内成立，换一段电位后需要重新计算。
同一段回归还同时给出j0：由直线外推至η等于0，外推距离通常跨越2–3个数量级电流。斜率有10%偏差时，跨3个数量级外推会让log j0偏移0.3以上，j0相差两倍。斜率偏差扩大到30%，j0可以相差一个数量级，而窗口内的原始数据点与拟合直线的偏差仍在测量噪声以内。
窗口整体上移一个数量级电流后，若该段斜率比低电流段大20 mV dec-1，截距同步改变，外推得到的j0随之下降。电流分母从几何面积换成电化学活性面积后，整条曲线沿横轴平移，j0的数值随比表面积估计一起变化，两种分母下的数值属于不同标度。
分母之外，温度也出现在b = 2.303RT/(αnF)中，25 ℃与60 ℃对应的2.303RT/F相差约12%，同一电极在两个温度下的斜率相差相同比例。iR补偿方式同样改变斜率：在线补偿85%再事后补足15%，与完全不补偿相比，同一条曲线的结果相差十几mV dec-1。
电极本身的结构同样改变可取的窗口：催化剂负载量增大后，薄层内部的离子输运阻力和气体逸出阻力上升，水平带的上限向低电流一侧移动；同一材料做成多孔电极和平面薄膜电极，可用电流范围也不重合。粉体滴涂电极常见的水平带宽度不足一个数量级，单晶或薄膜电极在同一体系里能延伸到两个数量级。
