termoelem kalibrációs
Laboratóriumi munka № 2
ÉRETTSÉGI hőelemek. Meghatározása az adott termoelektromos THERMOCOUPLE
Célkitűzés: A tanulmány hőmérsékletfüggése a hő- és villamos vas-réz hőelem meghatározzák a konkrét hő- és villamos.
Készülék vas-réz hőelemmel milliammeter fűtőelem, két hőmérő, két hajó vízzel ellenállások tárolni.
Ahhoz, hogy a következő három termoelektromos hatások: Seebeck, Peltier és a Thomson. Seebeck jelenség megjelenése áram a zárt áramkör, amelynek tagjai a különböző fémeket, amikor ezeket a fémeket csomópontok tartjuk különböző hőmérsékleteken. Thomson jelenség - inverz Seebeck jelenség: amikor egy elektromos áramkör, amely különböző fémek áramot engedünk, a mező találkozásánál izoláljuk és felvett hő. Peltier hatás abban áll, a hőfelszabadulás (feleslegben Joule-Thomson) a vezeték, ha a jelenlegi halad, ahol a hőmérséklet-gradiens fennmarad.
A készülék működése a Seebeck a jelenség, amelyet hőmérővel. Ez egy zárt áramkört, amely két eltérő fém (például a réz és alumínium, réz, ezüst, stb).
ahol N01 és N02 - elektronsűrűség (az elektronok száma egységnyi térfogatban az első és a második fém), az A1 és A2 - elektron kilépési munka ezen fémek, T - a hőmérséklet az érintkezési ponton, k - Boltzmann állandó, e - az abszolút értéke az elektron töltése; mínusz jel, mert amikor A1> A2 első fém negatív töltésű, a második - a pozitív, J1 és J2 - a potenciál az első és a második fém.
A folyamat a elektronok átvitelét az egyik fém a másik történik mindaddig, amíg a különbség az A1 és A2 a munka funkciók és különböző mennyiségű szabad elektronok N01 és N02 egységnyi térfogatot egyensúlyban ellenállása a kapcsolati potenciális különbség eredő.
A zárt körben áll a különböző fémek (hőelem) két csap (két csomópont) az érintkező potenciálkülönbségek DJ1 és Dj2 (ábra. 2). Ugyanakkor a hőmérséklet és DJ1 Dj2 csomópontok egyenlő nagyságú, de ellentétes előjelű, tehát a teljes feszültségesés nulla:
Ha fém csomópontok I és II (3. ábra) tartjuk különböző hőmérsékleteken T1 és T2 (hagyja T1> T2), akkor az érték nagyobb DJ1 Dj2. A különbség a potenciálok belső fém tüskékkel nevezett thermoelectromotive erő (termoelektromos)
Ez könnyen belátható, hogy a hő- és villamos érték függ a hőmérséklet-különbség a T1 és T2 csomópontok (e
A mennyiség az úgynevezett specifikus termoelektromos. Ez termoelektromos, amely akkor jelentkezik, amikor a hőmérséklet különbség a hőelem, egyenlő egy fok. Specifikus thermopower konstans minden egyes pár fémek alkotó hőelem, ez nem függ a hőmérséklettől. Ilyen körülmények között, a hőmérséklet függése e (DT) egy lineáris függvény. Ha a fajlagos hőmérséklet függ a termoelektromos erő, a függőség e (DT) bonyolultabb, a hőmérséklet hiszterézis is megfigyelhető.
ThermoEMF e ugyanazokkal a fizikai jelentéssel, mint a jelenlegi EDSistochnika, így amikor a hőelem termoelektromos DT¹0 áramlás, ami által meghatározott Ohm törvénye
ahol r - teljes ellenállása az áramkör (hőelemek és milliammeter szerepelnek a hőelem áramkörben (4. ábra).).
Az értékek a thermopower és termoelektromos kicsi, így ők is mérhető, illetve a mV (mV) és milliamper (mA).
Egy hőelem használjuk, hogy meghatározzuk a környezeti hőmérséklet, amikor melegítjük. Erre a célra, hőmérővel kell előre kalibrálni. Under hőelem osztályozási érteni építése kísérleti függését termoelektromos áramot a hőmérséklet-különbség a csomópontok (azaz e függőség (DT)). Osztások hőelem adják a grafikon e (DT), vagy például az e táblázat (DT). Erre a célra, az egyik csomópont a termoelemet helyeztünk egy edénybe állandó hőmérsékletű (általában termosz, amely tartalmazza a víz jég - t = 0 ° C), és a másik csatlakozás egy kemence, amelyben megtörténik a melegítés. Az érték lehet egy nayti, mint a lejtőn függően e (DT) a DT abszcisszán.