Література

1. Ахвердов И.Н., Маргулис Л.Н. Неразрушающий контроль качества бетона по электропроводности. -Минск: Наука и техника, 1975.-174 с.

2. Орешкин П.Т. Электропроводность огнеупоров.-М.: Металлургия,1965.-151с.

3. Худякова Т.А., Крешков А.П. Кондуктометрический метод анализа. –М.: Высш. шк., 1975, –207с.

4. Глазов В.М., Чижевская С.Н., Глаголева Н.Н. Жидкие полупроводники. –М.: Наука, 1967. –244с.

5. Гапчин Б.М., Дутчак Я.Й., Френчко В.С. Молекулярная физика. –Львів: Світ, 1990. –240с.

6. Надь Ш.Б. Дизлектрометрия.-М.:Енергия,1976.-200 с.

7. Эме Ф. Диэлектрические измерения.-М.:Химия,1967.-223 с.

8. Григорьев А.П., Федотова О.Я. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. -М.: Высш. шк., 1986.-495 с.

9. Застосування методу термо-е.Р.С. Для визначення вмісту вуглецю в сталях і чавунах та фізичні основи теорії і практики термоелектричної термометрії

Контроль металургійних процесів і контроль якості будівельних матеріалів із сталі та чавуну, а також встановлення марки виробів передбачає визначення вмісту вуглецю, що здійснюється за допомогою хімічного аналізу (метод волюмометрії) або з використанням фізико-хімічного аналізу, наприклад, оптичної атомної спектроскопії. Оперативність і точність проведення такого контролю є актуальною задачею, оскільки вказані способи потребують кваліфікованих виконавців, значної витрати часу, громіздкого і складного апаратурного устаткування і, крім того, вони відносяться до руйнівних методів випробовувань. Такі передумови ініціювали розробку і апробацію альтернативного експрес-методу термо-е.р.с. для визначення вмісту вуглецю в матеріалах і виробах із сталі та чавуну з впровадженням у виробництво в ливарний цех Здолбунівського ремонтно-механічного заводу (Рівненська обл.), де використовувався для оперативного технологічного контролю та контролю якості випускаємої продукції. Зазначене реалізовано спеціалістами кафедри фізики Технологічного університету “Поділля” та кафедри технології будівельних виробів і матеріалознавства Національного університету водного господарства та природокористування.

9.1. Фізичні основи термоелектричних ефектів

В металах і сплавах процеси переносу заряду (електричний струм) і енергії взаємозв'язані, оскільки відбуваються внаслідок переміщення рухомих носіїв струму - електронів провідності. Такий взаємозв'язок обумовлює ряд ефектів (Пельтьє, Томсона і Зеебека), які називаються термоелектричними явищами.

9.1.1. Ефект Пельтьє

Дослід показує, що окрім теплоти Джоуля-Ленца, яка виділяється струмом в об’ємі провідника, спостерігаються теплові явища на контактах двох різних провідників, навіть якщо ці провідники початково знаходились при однаковій температурі. В контакті, через який проходить струм і в залежності від його напрямку виділяється або поглинається тепло (контакт або нагрівається або охолоджується). Цей ефект одержав назву явища Пельтьє (1834р.).

На рис. 9.1 приведено схему досліду для спостереження явища Пельтьє.

Рис. 9.1. Демонстрація спостереження явища Пельтьє

При проходженні струму через електричне коло на контакті двох стержнів із різнорідних металів 1 і 2 в разі виділення теплоти в повітряний простір, обмежений скляною оболонкою 3 і краном 4, в індикаторній трубці 5 краплина води 6 переміститься вправо внаслідок збільшення тиску повітря в замкнутому об'ємі, а при проходженні струму в зворотному напрямку відбувається поглинання теплоти на контакті, що викликав охолодження повітря, при цьому краплина води в індикаторній трубці переміститься вліво.

Експериментально було встановлено, що швидкість виділення або поглинання тепла пропорційна силі струму і залежить від матеріалу провідника:

(9.1)

де Q_π - кількість тепла (в Дж), що виділяється або поглинається за секунду при силі струму І (в А), π_АВ - коефіцієнт Пельтьє або е.р.с. Пельтьє для спаю провідників А і В. Значення π_АВ прийнято рахувати додатнім, якщо тепло виділяється при напрямку струму від А до В.