Лабораторна робота № 2 – 10. Лабораторна робота з Електроніка. Робота № 525621

Перехід до торгівельного партнера Binance

Лабораторна робота № 2 – 10

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Вінницькій національний технічний університет

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Систем управління

Кафедра:

Кафедра фізики

Інформація про роботу

Рік:

2024

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Електроніка

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет Інститут автоматики, електроніки та комп’ютерних систем управління Кафедра фізики Лабораторна робота № 2 – 10 «Експериментальне визначення термо-є.р.c. термопари» Мета роботи: набути навиків експериментального визначення коефіцієнта термо-e.p.c. термопари. Прилади і матеріали: хромель-алюмелева термопара; два термометри; електрична пічка; потенціометр ПП-63. Теоретичні відомості Коло явищ, пов’язаних з виникненням термоелектричного струму при різній температурі контактів, а також явищ Пельтьє і Томсона, дістали назву термоелектричних явищ. Розглянемо замкнене коло, складене з двох різнорідних металів А і В (рис.1). Місця спаїв 1 і 2 будемо підтримувати при однаковій температурі. В місцях контактів 1 і 2 виникнуть контактні різниці потенціалів (1 - (2, але в колі струму не буде: (1) де А1 і А2 – роботи виходу електронів із металів; k – стала Больцмана; Т – абсолютна температура; n1 і n2 – концентрації вільних електронів в металах; e — заряд електрона. Це пояснюється тим, що у тонкому шарі контакту двох металів виникає подвійний електричний шар і його поле гальмує дальший перехід електронів — настає динамічна рівновага. При нагріванні спаїв 1 і 2 до різних температур Т1 і Т2 , у колі виникає струм, а термо-е.р.с. буде дорівнювати різниці контактних різниць потенціалів (1-(2 : (2) де — стала термопари , яка дорівнює е.р.с., що виникає при різниці температур спаїв в 1(С. Таким чином, з формули (2) видно, що е.р.с. термопари пропорційна різниці температур її спаїв. Експеримент показує, що стала термопари С у різних пар металів і даної пари металів для різних температурних інтервалів має різне значення. Отже, треба визначити диференціальні значення сталої термопари для окремих температурних інтервалів: (3) Термопарою називають пристрій з двох різнорідних провідників, з’єднаних між собою надійним контактом (зварені або спаяні) (рис.1). Явище виникнення е.р.с. в термопарі (2), спаї якої знаходяться при різних температурах, називається ефектом Зеєбека. При включенні в термопарне коло джерела сторонньої е.р.с. і виникненні при цьому у колі струму, спаї термопари будуть охолоджуватись або нагріватись. Це явище носить назву явища Пельтьє. При цьому теплова енергія або поглинається, або виділяється. ( (Q = П I t, (4) де П – коефіцієнт Пельтьє; t – час; I – величина струму. Термопари широко застосовуються для вимірювання і контролю за сталістю температури — це так звані термоелектричні термометри, які складаються з термопари і приладу, що вимірює термо-е.р.с.. Явище Пельтьє реалізується в численних пристроях і термостатах, в яких охолодження або стабілізація температури може здійснюватись аж до -130(С. Перевагою всіх термоелектричних пристроїв, як металевих так і напівпровідникових є їх простота, висока надійність, повна автономність, безшумність, мініатюризація і т.п. Недоліком таких пристроїв є низький к.к.д., який не перевищує 10-12%. Для збільшення величини термо-е.р.с. термоелементи збирають в батареї (рис.2) Парні спаї такої термобатареї підтримують при одній температурі, а непарні — при іншій. Залежно від інтервалу робочих температур на практиці застосовують такі типи термопар: 1. До 1900 К — група ПП, платина- платинородій, С= 6,4(10-3 мВ/К. 2. До 1300 К— група ХА, хромель- алюмель, С= 4, 2(10-2 мВ/К. 3. До 900 К— група ХК, хромель-копель, С= 6,95(10-2 мВ/К. 4. До 600 К— група МК, мідь-копель, С= 4,75(10-2 мВ/К. 5. До 500 К— група МК, мідь-константан, С=4(10-2мВ/К. У даній лабораторній роботі визначається термоелектрична стала С хромель-алюмелевої термопари. Лабораторна установка складається згідно рис.3. На рис.3: А— термостат — посудина, заповнена рідиною при кімнатній температурі; В — нагрівальна пічка; D — потенціометр постійного струму ПП63; К-термометри; М-термопара. Порядок виконання роботи Перед початком виконання лабораторної роботи лаборант приводить потенціометр ПП-63 до робочого стану. При цьому виставляється робочий струм і така напруга, що при однаковій температурі спаїв гальванометр, в колі потенціометра, повинен знаходитись на відмітці “нуль”. Включити електричну пічку і через кожні 5(С виміряти величину термо-е.р.с. в мВ. Вимірювання продовжувати до 80-90(С. Результати вимірювань термо- е.р.с. і температури занести в таблицю. На міліметровому папері побудувати графік залежності (=f (T). Користуючись одержаним графіком, визначити коефіцієнт термо-е.р.с. С, який у цьому випадку чисельно буде рівний тангенсу кута нахилу одержаної прямої до вісі температур. Оцінити похибки вимірювань. t, K 293 298 303 308 313 318 323 328 333 338 343 348 353 358 U, мВ 1 2 3,5 5 6,3 7,5 8,5 10 11 11,8 12,5 13 14 14,5 / tg 23.88° =0,443 Контрольні запитання У чому полягає суть термоелектричних явищ? Яка їх природа? Охарактеризуйте області застосування термопар?

Лабораторна робота Електроніка

san4osq

05.02.2014 23:02-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись