
- •Рекомендации и требования по выполнению физического практикума
- •Теоретические и практические основы измерений Основные понятия об измерениях
- •Виды средств измерений
- •Основные методы измерений
- •Погрешности измерений
- •Методы расчета случайных погрешностей
- •Для прямых измерений.
- •Для косвенных измерений.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 1 измерение сопротивления при помощи амперметра и вольтметра
- •Основные теоретические сведения
- •Классификация электроизмерительных приборов
- •Основные показатели электроизмерительных приборов
- •Измерение тока
- •Измерение напряжения
- •Обоснование метода
- •Измерительная схема установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 опытная проверка закона ома
- •Основные теоретические сведения
- •Обоснование метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Опытная проверка зависимости при
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Измерение сопротивлений проводников мостовыми методами
- •Основные теоретические сведения
- •О боснование метода
- •Описание установки 1
- •Описание установки 2
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Обработка результатов измерений.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 изучение работы полупроводникового диода
- •Основные теоретические сведения
- •Обоснование метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 изучение характеристик фоторезистора
- •Основные теоретические сведения
- •Обоснование метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 Измерение температуры при помощи термопары
- •Основные теоретические сведения
- •1) Контактная разность потенциалов двух разнородных проводников зависит лишь от химического состава и температуры соприкасающихся металлов.
- •Обоснование метода
- •О писание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 измерение элементов земного магнетизма
- •Основные теоретические сведения
- •Обоснование метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 определение индуктивности катушки
- •Основные теоретические сведения
- •Обоснование метода
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список:
1) Контактная разность потенциалов двух разнородных проводников зависит лишь от химического состава и температуры соприкасающихся металлов.
2) контактная разность потенциалов последовательно соединенных различных проводников, находящихся при одинаковой температуре, не зависит от химического состава промежуточных проводников и равна контактной разности потенциалов, возникающей при непосредственном соединении крайних проводников.
Объяснение законов Вольта можно дать на основе классической электронной теории металлов.
Е
сли
привести в соприкосновение два различных
металла (рис.1) 1 и 2 с работами выхода А1
и А2,
причем А2
> А1,
электроны, оказавшиеся у поверхности
раздела металлов, совершая тепловое
движение, легче переходят из металла,
для которого работа выхода меньше, в
металл, для которого работа выхода
больше, т.к. работа
выхода –
это энергия необходимая электрону для
того чтобы покинуть металл.
В рассматриваемом случае (рис 1) электроны будут переходить из металла 1 (и он заряжается положительно) в металл 2 (заряжается отрицательно) до тех пор, пока работа по перемещению электронов за счет контактной разности потенциалов не станет равной разности работ выхода:
или
(1)
Различие
в работах выхода - не единственная
причина появления контактной разности
потенциалов. Выражение (1) получено при
условии, что концентрация свободных
электронов в металлах одинакова, что
на практике невозможно. Предположим,
что
и
соответственно концентрации электронов
в металлах 1 и 2, причем
>
.
При этих условиях начнется диффузионный
перенос электронов из первого металла
во второй, в результате чего первый
металл зарядится положительно, а второй
- отрицательно.
Между
металлами возникнет разность потенциалов
,
которая
согласно теоретическим расчетам равна:
(2)
где k-постоянная Больцмана, e - заряд электрона.
Как
правило,
.
Обе
причины возникновения контактной
разности потенциалов (различие в работах
выхода и концентраций свободных
электронов) могут действовать как в
одном и том же направлении, так и в
противоположных. В рассмотренных выше
случаях
имеет тот же знак, что и
.
Контактная
разность потенциалов, обусловленная
обеими причинами, согласно (1) и (2) равна:
(3)
Уравнение (3) есть математическое выражение первого закона Вольта; оно показывает, что зависит только от температуры и химического состава соприкасающихся проводников (Т, А1, А2, n1, n2).
Если температуры контактов (рис 2) различных металлов (М1 и М2) различные (t1 и t2), то в «горячем» спае контактная разность потенциалов будет больше, чем в «холодном». Это и приведет к появлению термоэлектрического эффекта. Следовательно, можно сделать вывод, что термо -Э.Д.С. термопары - это алгебраическая разница контактных разностей потенциалов «горячего» и «холодного» спаев термопары.
При небольших разностях температур термо-Э.Д.С. термопары линейно увеличивается с ростом температуры:
ℰ
(4)
где
называется удельной
термо-Э.Д.С
(постоянной
термопары, коэффициентом Зеебека,
термоэлектрической
способностью пары, термосилой,
коэффициентом термо-Э.Д.С)
и зависит в
общем случае от интервала температур
и
материала проводников.
Физический
смысл удельной термо-Э.Д.С
заключается в том, что она
представляет собой ЭДС термопары,
возникающую при разности температур
спаев в 1К.
Для металлических проводников удельная термо-Э.Д.С. лежит в пределах 5-60 мкВ/К.