Обработка результатов измерений. Результаты измерений наносят на график, откладывая по оси абсцисс значения разностей температур (t2i — t1)

Результаты измерений наносят на график, откладывая по оси абсцисс значения разностей температур (T_2i — T₁), а по оси ординат N_i - показания гальванометра. В небольших интервалах температур зависимость между разностью температур и числом делений, на которое отклонилась стрелка гальванометра, будет приблизительно линейной. Тогда эту зависимость можно выразить формулой вида:

N_i = k (T_2i—T₁) (9),

где k определяется из данных градуировки.

Для определения термоэдс по формуле (7) необходимо знать постоянную a (чувствительность термоэлемента), т.е. термоэлектродвижущую силу, возникающую при разности температур спаев в 1⁰С.

Из формулы (8):

(10),

т.е. для определения a необходимо знать термоэдс, соответству­ющую некоторой известной разности температур. Определим тер­моэдс, соответствующую максимальной в нашем опыте разности температур (Т_кип – Т₁), для чего воспользуемся значениями N_кип и , полученными из опыта. Обозначим R₀ полное (внешнее+вну­треннее) сопротивление термоэлемента, а через Di - цену деления гальванометра. Из закона Ома следует, что:

E = N_кип Di R₀,

где N_кип Di - ток в цепи термоэлемента. После включения добавочного сопротивления R₁, ток в цепи термоэлемента уменьшится до значения , однако термоэдс останется прежней, т.к. температура горячего спая по-прежнему равнаT_кип. Поэтому можно написать еще одно равенство:

E = (R₀+R₁)

Исключив R₀ из этих равенств, получим:

E

Заменив в формуле (8) Т₂ на Т_кип, получим:

(11).

Чувствительность термоэлемента a обычно выражается в мкВ/град.

В данной работе мы получим только одно значение чувствительности термоэлемента, поэтому ошибку определяем следующим образом: так как эдс E _i пропорциональна показанию гальванометра N_i = k (T_i -T₁), то:

E _i = const k (T_i -T₁) = a (T_i -T₁).

Легко сообразить, что . Поэтому, чтобы найти Da, сначала находят

и ,

и затем определяют относительную и абсолютную погрешности:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Каковы причины возникновения термоэдс?

2. Представьте, что термопара составлена из двух собственных полупроводников, в которых одинаковы подвижности электронов и дырок. Какой будет термоэдс в этой термопаре?

3. Докажите, что в разложении (6) присутствуют только нечетные степени (dT/dx).

Дата добавления: 2014-11-29