Порядок выполнения работы. Экспериментальная установка

Экспериментальная установка

Методика измерений

Экспериментальная часть

Приборы и оборудование: термобатарея, термометр, милливольтметр, термопечь.

Схема установки представлена на рис.15.1. Термобатарея 1 представляет собой четыре последовательно соединённые термоэлемента. Термо-ЭДС измеряется милливольтметром 2.

Переключатель 3 позволяет измерять напряжение на одном, двух, трёх или четырёх термоэлементах батареи. Термобатарея смонтирована в теплоизолированном корпусе термопечи 4; нагревается с помощью нагревательной спирали 5. Температура измеряется термометром 6. Нагреватель подключается к сети через индуктивное сопротивление 7. Тумблер 8 позволяет включать последовательно с нагревателем печи одно или два индуктивных сопротивления; при этом нагрев ускоряется или замедляется.

Внимание! Нагрев начинается сразу после включения установки в сеть. Заранее подготовьте таблицы для записи опытных данных.

1. Запишите в табл.15.1 комнатную температуру t ₀.

2. Установите тумблер 8 в нижнее положение.

3. Переключатель 3 установите в положение «4». При этом вольтметр измеряет напряжение на четырёх последовательно соединённых термоэлементах.

4. Включите вилку в розетку; при этом начнётся нагрев.

5. В процессе нагрева через 5 градусов записывайте значения ТЭДС по милливольтметру в табл.15.1.

6. При приближении температуры к 100⁰С нагрев замедлится. При t= 100⁰С измерьте ТЭДС при положениях переключателя 3 в положениях «4», «3», «2» и «1». Данные запишите в табл.15.2.

7. Установите снова переключатель 3 в положение «4».

8. Тумблер 8 поставьте в верхнее положение; при этом нагрев ускорится.

9. Продолжите измерения по пункту 5; данные записывайте в табл.15.1.

Таблица 15.1

t, град.	Δ Т, К	, мВ	t, град.	Δ Т, К	, мВ	δε, мВ	δ Т, К	α, В/К	Δα, В/К
t 0=

10. При t= 175⁰С нагрев снова замедлится; измерьте ТЭДС при этой температуре аналогично пункту 6 при положениях переключателя 3 в положениях «4», «3», «2» и «1». Данные запишите в табл.15.2.

11. Отключите установку от сети.

12. Вычислите Δ Т = t – t ₀, запишите в табл.15.1. Постройте график зависимости = f (Δ Т) (рис.15.2).

13. По графику определите удельную ТЭДС: в соответствии с формулой (15.1).

14. Оцените погрешность Δα. Все результаты запишите в табл.15.1.

15. По данным табл.15.2 рассчитайте удельную ТЭДС одного термоэлемента:

.

16. По каждой серии опытов рассчитайте среднее значение α₁; оцените погрешность Δα₁.

Таблица 15.2

	, мВ	α1ср, В/К	Δα1, В/К
N Количество подключенных термоэлементов (положение переключателя 3)
t= 100^0С
α1, В/К
t= 175^0С
α, В/К

Контрольные вопросы

1. В чём заключается явление термоэлектричества?

2. Запишите формулу для ТЭДС

3. Дайте определение удельной ТЭДС.

4. Как объясняет классическая электронная теория металлов пропорциональность ТЭДС разности температур спаев двух металлов?

5. Почему классическая электронная теория металлов даёт неверный порядок величины удельной ТЭДС?

6. Где применяются термопары, термобатареи?

Используемая литература

[1] § 44.1;

[6] § 44;

[7] § 247.

Лабораторная работа 3-16

Дата добавления: 2015-03-29