
2. Схема эксперимента
В предлагаемой работе внутреннее сопротивление термопары мало по сравнению с сопротивлением милливольтметра. Это позволяет с помощью милливольтметра измерить э.д.с. термоэлемента с хорошей степенью точности.
|
Рис.5. |
Схема установки представлена на рис.5. Спаи термоэлемента погружены в стаканы с водой, а концы его присоединены к милливольтметру. Один из стаканов установлен на электроплитку, в него помещён спиртовой термометр, закреплённый на штативе, другой – на подставке штатива.
3. Проведение эксперимента и обработка результатов
3.1. Налить воду в стаканы. Один из них поставить на электроплитку, другой - на подставку, скреплённую со штативом.
3.2. Концы термопары должны быть присоединены к клеммам "-" и "44,84 мВ" милливольтметра. Шкала прибора имеет 150 дел., т.е. цена деления с = 0,3 мВ/дел. До начала опыта следует убедиться, что стрелка прибора показывает нуль, т.к. оба спая термопары имеют одинаковые температуры.
3.3. Опустить в стаканы концы термопары. В стакан, стоящий на плитке, опустить термометр. Записать начальное показание термометра.
3.4. Включить электроплитку. При нагревании воды в стакане через каждые 5 °С регистрировать показания милливольтметра в делениях n и заносить их в заранее подготовленную таблицу.
ВНИМАНИЕ! Работать аккуратно, так как происходит нагрев воды до высокой температуры!
Таблица
-
Парам.
tнач
t1=tнач+5
t2=t1+5
. . . . . . . . . . . . .
tкон
t, ºС
90
n, дел.
0
, мВ
0
Примечание. В табл. 1 должны быть заранее вписаны температуры от tнач до ~90 °С с шагом в 5º С.
3.5. По заданию преподавателя выполнить измерения при остывании воды. Для записи показаний подготовить вторую таблицу по типу табл.1, но для уменьшающейся температуры.
3.6. После последнего замера сразу же выключить электроплитку. Записать цены минимальных делений термометра и милливольтметра, предел шкалы и класс милливольтметра.
3.7. Для
обработки результатов построить график
(формат А4) на
миллиметровке. На
вертикальной оси нанести шкалу в (мВ),
на горизонтальной оси нанести шкалу в
(°С). На графике получить зависимость
,
где
=
t
- tнач,
.
3.8. Зависимость
должна иметь линейный
характер.
По наклону графика найти значение
коэффициента термо - ЭДС
,
имеющего размерность мВ/град. Коэффициент
имеет разные значения для спаев различных
металлов и широко используется на
практике, например, при градуировке
термопар, для расчётов ЭДС термоэлементов
и т. д.
3.9. По заданию преподавателя рассчитать погрешность полученного результата. При расчёте погрешностей руководствоваться методическими указаниями №100.