Вариант 2. Измерения универсальным вольтметром

1. Соберите схему по рис. 10, только вместо гальванометра подключите вольтметр.

2. Запишите в таблицу 3 начальные показания tº₁, tº₂ и ε_i.

Таблица 3

Экспериментальные данные полученные в ходе выполнения лабораторной работы по варианту 2

t1º С нагр.	t2º С хол.	∆tº C	εi, В	C,
1	2	3	6	7	8

3. Включите печь и через каждые 6-10° (всего 5-6 измерений) измерьте новые значения tº₁ печи и соответствующие значения термо-ЭДС ε_i. Данные запишите в таблицу 3.

4. Определите ∆tº = tº₁ - tº₂ для каждого измерения.

5. По формуле (16) вычислите постоянную термопары С для каждого ∆tº.

6. Рассчитайте среднее значение С_ср и среднеквадратичную ошибку измерений σ. Запишите результат в виде

С = (С_ср ± σ) .

7. По формуле (15) вычислите отношение концентраций свободных электронов и запишите в таблицу 3.

8. Постройте зависимость термо-ЭДС от ∆tº.

УИРС. Определение чувствительности термостолбика

Термостолбик представляет собой батарею из 50 термопар, соединенных последовательно. Корпус, в котором помещается термобатарея, имеет с лицевой стороны окно для доступа теплового потока. Просвет окна может регулироваться при помощи задвижек.

С целью увеличения поверхности нагрева и уменьшения тепловой инерции термопары составлены из тонких ленточек нихрома и константана.

Рабочие спаи термопар находятся посредине окна с лицевой стороны, холодные спаи расположены и закрыты с противоположной стороны.

Конусная насадка предназначена для концентрации направленного на термостолбик потока излучения.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомьтесь с устройством термостолбика и подключите его к измерительному прибору вместо термопары, соблюдая полярность, как указано на установке.

2. Просвет окна к термобатарее установите около 1 см.

3. Поднесите руку к конусной насадке или поверните её в сторону аудитории и убедитесь, что термостолбик имеет высокую чувствительность к тепловому излучению.

4. Соберите цепь: маломощная лампочка, амперметр, вольтметр, источник питания. Поместите лампочку от окна термостолбика на расстоянии , указанном на установке (или преподавателем), у

   17

   становите накал лампочки по амперметру и вольтметру (запишите их показания). Направьте свет лампочка на окно вольтметра, зафиксируйте величину термо-ЭДСстолбика, когда рост его показаний прекратится.

5. Рассчитайте мощность Р_Л излучения лампочки по току и напряжению (при этом пренебрегаем потерями энергии на нагревание самой лампочки и окружающего воздуха).

6. Определите мощность Р_Т излучения, попадающего на окно термостолбика, как отношение , гдеS_T - площадь окна термостолбика; S = 4πR². Значения S_T и R указаны на установке.

7. Определите чувствительность термостолбика как отношение .

Оформление отчета

Отчет содержит таблицу с результатами, графики зависимости термо-ЭДС от ∆tº, расчёт погрешности, .

Контрольные вопросы

1. Что называется работой выхода электрона из металла?

2. Контактная разность потенциалов, причины её возникновения.

3. Постройте и обсудите зонную энергетическую диаграмму контакта двух металлов.

4. Законы Вольта.

5. Что такое термо-ЭДС? Как она возникает, от чего зависит? Явление термоэлектричества.

6. Каков физический смысл постоянной термопары? От чего она зависит? Методика её определения.

7. Термоэлектрические приборы и их практическое применение.