ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Общий вид установки показан на рис. 5, а ее принципиальная электрическая схема изображена на рис. 6.

Температурная лампа

Пирометр

Скамья

Рис.5. Общийвид установки

На оптической скамье установлены оптический яркостный пирометр и на расстоянии 0,8–1 м от него температурная лампа. Блок питания температурной лампы и яркостного пирометра расположен на лабораторном столе. Для измерений электрических величин используется цифровой вольтметр.

Рис. 6. Принципиальная электрическая схема установки

Обоснование метода измерения

Объектом исследования являются вольфрамовая лента температурной лампы. Температура ленты измеряется оптическим яркостным пирометром при различных значениях подводимой мощности P. В установившемся состоянии эта мощность равна энергии, рассеи-

27

ваемой в единицу времени с поверхности ленты в окружающую среду. Поэтому, используя закон Стефана-Больцмана (9), можно записать:

где εT – интегральный коэффициент черноты ленты; S – площадь излучающей поверхности ленты; Тср – температура окружающей сре-

ды (стеклянного баллона лампы).

Второе слагаемое в правой части (19) учитывает излучение среды (баллона), поглощаемое лентой. Учитывая, что при Т >1000 К и

Тср ≈ 330 К, Тср4 << T 4 , этим слагаемым можно пренебречь и тогда

Выделяемая в ленте мощность ленц-джоулева тепла определяется по силе тока I и напряжению Uл. Измерение этих величин осу-

ществляется цифровым вольтметром, причем сила тока I определяется путем измерения напряжения Uд на добавочном известном сопро-

тивлении Rд по формуле:

I = Uд . Rд

Так как в рассматриваемой установке измеряется напряжение U на ленте лампы и подводящих проводах, причем Uл = 14U , в формулу

для P должна быть введена соответствующая поправка. Тогда получаем:

Подключение цифрового вольтметра производится с помощью переключателя «П» на блоке питания. Значение Rд указано на кор-

пусе блока питания.

Температура нити определяется яркостным пирометром в красном свете при длине волны λ = 0,65 ±0,01 мкм. Переход от измерен-

ной яркостной температуры Тя к истинной T производится по фор-

муле (18):

28