2.27 Експериментальна установка

В даній роботі необхідно проградуювати (тобто встановити залежність термоелектрорушійної сили від різниці температури спаїв) термопару константан-мідь і визначити коефіцієнт термоелектрорушійної сили.

Схема і фото експериментальної установки приведені на рис.2.27.

Установка включає дві термопари, одна з яких розташована в масляній ванні і може підігріватись електричним нагрівачем, друга - розташована в масляній ванні і знаходиться на відкритому повітрі. Температура кожної термопари контролюється ртутними термометрами Т і Т₀ відповідно. Між собою термопари з'єднані провідниками з однакових металів, інші вільні кінці термопар підключені до вхідних клем цифрового вольтметру.

3.27 Послідовність виконання лабораторної роботи

1. Підключити до електричної мережі цифровий вольтметр і увімкнути його. За допомогою термометрів Т і Т₀ виміряти і записати величини температур «холодного» - того що в повітрі, і «гарячого» - того що контактує з нагрівачем, спаїв.

2. Ввімкнути нагрівач. При підвищенні температури від початкової до 60 ºС вимірювати термоелектрорушійну силу через кожні 5 ºС. Результати вимірів занести в таблицю 1.

3. Побудувати графік залежності . Припустивши, що термоелектрорушійна сила термопари лінійно залежить від різниці температур між спаями визначити коефіцієнт термоелектрорушійної сили .

Таблиця 1

ΔT, °C
ε, мВ

4.27 Опрацювання результатів вимірювання.

Прийнявши, що термоелектрорушійна сила термопари лінійно залежить від температури (2.27), покладемо y лінійній залежності y=a+bx

.

Методом найменших квадратів визначити коефіцієнт термоелектрорушійної сили  та його довірчий інтервал. Результат записати у вигляді

.

Для розрахунків можна застосувати програмні системи Excel, Мсad, ORIGIN та інші.

Використання Мсad: Приклад використання Мсad для розрахунків наведений в методичному посібнику 6.27.

5.27 Контрольні запитання

1.27 Що називається роботою виходу електрона з металу і від чого вона залежить?

2.27 Сформулюйте закони Вольта і на основі електронної теорії виведіть формулу для визначення контактної різниці потенціалів між двома металами.

3.27 Що називається термоелектрорушійною силою і від чого вона залежить?

4.27 Доведіть, що контактна різниця потенціалів залежить від температури.

5.27 Що являє собою термопара і для чого вона використовується?

6.27 Які переваги має термопара в порівнянні з спиртовим і ртутним термометрами?

6.23 Література

1.27. Кучерук І.М., Горбачук І.Т.. Загальна фізика. Електрика та магнетизм.- К.: Вища школа. 1990.

2.27. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Милковская Л.Б..Курс общей физики. Т.1.2.3. - М.: Высшая школа, 1987.

3.27. Трофимова Т.И. Курс физики.М.:1983.

4.27. Савельев И.Н. Курс физики. Т 1-3.М.:1982.

5.27. Клименко А.П. та інш. Методичні вказівки №№1-9 до лабораторних рабіт.

6.27.Потапов А.О., Мотіна А.І. методичні вказівки по використанню MCAD для опрацювання результатів лабораторних робіт фізпрактикума. К.:КНУТД. -2005.112с.