Градуированные термопары. Исследование зависимости термо-ЭДС термопары от разности температур спаев и построение градуировочного графика

Рабочие формулы:

1.     - термо-ЭДС термопары

2.   - Удельная термо-ЭДС

Формулы определения ошибки:

1.  - Относительная погрешность измерения

Ответы на контрольные вопросы:

1.  В чем состоит явление Зеебека? Каковы причины возникновения термо-ЭДС?

Явление Зеебека состоит в том, что в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, возникает электродвижущая сила, если контакты между проводниками поддерживаются при различных температурах.

2.  Как применяется на практике явление Зеебека?

Явление Зеебека используется в измерительных целях, в частности для измерения температур. Если один спай термопары поддерживать при постоянной температуре, а другой поместить в исследуемую среду, то по возникающей термо-ЭДС можно определить температуру среды. Это явление также используется для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Устройства такого рода называются термоэлектрогенераторами. Термоэлектрогенераторы из полупроводниковых материалов обладают гораздо большим КПД, чем из металлов.

3.  От чего зависит удельная термо-ЭДС? Каков ее физический смысл?

Удельная термо-ЭДС зависит от природы проводников и интервала температур. Она чувствительна к небольшим количествам примесей. Как показывает опыт, в относительно узком интервале температур, различном для разных термопар, термо-ЭДС пропорциональна разности температур горячего и холодного спаев.

4.  Описать компенсационный метод измерения ЭДС. Вывести рабочую формулу.

Компенсационный метод измерения термо-ЭДС используется в данной работе. Он является удобным и точным методом измерения ЭДС напряжений и сопротивлений. Ток через гальванометр (см. Эскиз установки) равен нулю, если термо-ЭДС термопары уравнивается падением напряжения на участке AD. Для замкнутого контура, содержащего термопару, гальванометр на основании второго закона Киргофа можно записать . Сила тока на этом участке при нулевом токе в цепи гальванометра

Величина R намного больше  и , поэтому и

Ход работы:

1.  Расчет и

2.  Построение графика функции

рис 1. График зависимости термо-ЭДС от изменения температуры

3.  Вычисление относительной погрешности

4.  Определение удельной термо-ЭДС

   =>     

5.  Определение удельной термо-ЭДС аналитическим путем