МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

Имени Александра Григорьевича и

Николая Григорьевича Столетовых»

Кафедра: «ФПМ»

Дисциплина: Физика

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.07

”Градуировка термопары и определение ее термоэлектродвижущей силы”.

Утверждена на методическом

семинаре кафедры ФПМ

Зав. кафедрой_____________

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1. Сборку и разборку схемы производить только при выключенной электроплитке.

2. Не начинайте работу, пока цепь не будет проверена преподавателем или лаборантом

3. Не допускайте механических повреждений приборов и оборудования, относитесь к ним бережно и аккуратно.

4. Без разрешения преподавателя или лаборанта запрещается брать приборы с

других столов.

5. После окончания работы отключить источник питания , разобрать схему и

привести в порядок рабочее место.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.07

“ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ

ТЕРМОЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ”

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Проградуировать термопару, убедится в линейной зависимости термоэлектродвижущей силы от разности температур спаев и определить постоянную термопары.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ :

1. Гальванометр магнитоэлектрический с ценой деления 0.3*10^-6 А / дел;

2. Термопара;

3. Два сосуда с водой;

4. Электроплитка;

5. Подставка для сосуда;

6. Магазин сопротивлений;

7. Термометр ртутный;

8. Провода.

ВВЕДЕНИЕ

Классическая теория электропроводности исходит из того, что в любом металле имеются свободные электроны, участвующие в тепловом движении и образующие электронный газ. Если сварить между собой два разнородных тела, то свободные электроны будут пересекать границу в том и другом направлениях. Но в разных металлах плотность электронного газа различна. По этому различно и количество электронов, пересекающих в единицу времени место контакта в прямом и обратном направлениях. В результате металл, имеющий большую плотность электронного газа , будет терять электронов больше , чем получать, т .е. он будет заряжаться положительно. Металл, имеющий меньшую плотность электронного газа, будет заряжаться отрицательно . Возникшие заряды создают поле, которое будет тормозить дальнейший переход из одного металла в другой . В какой-то момент переход электронов прекратится , а в месте контакта установится некоторая разность потенциалов, называемая внутренней контактной разностью потенциалов. Величина внутренней контактной разности потенциалов зависит от температуры контакта . Классическая теория дает для внутренней контактной разности потенциалов j₁-j₂ следующее выражение :

j₁ - j₂= ln

где к- постоянная Больцмана;

Т- абсолютная температура контакта;

n₁ и n₂ –плотность электронного газа в первом и втором металлах , т.е. количество электронов в единице объема каждого металла .

Если из двух разнородных металлов составить замкнутую цепь и поддерживать места контактов “A “ и “ B ” при различных температурах, то сумма контактных разностей Е будет равна:

E= ln - ln = ( T_b-T_a ) ln = C ( T_b-T_a) (1)

или E= C ( t_b- t_a) (2)

где C= ln - величина , постоянная для каждой пары металлов.

Величина Е носит название термоэлектродвижущей силы, возникающей при разности температур контактов в 1⁰С. Такое соединение разнородных проводников называется термопарой . На практике термопара чаще всего употребляется для определения температур по величине отклонения стрелки гальванометра, включенного в цепь термопары. Для этого термопара должна быть предварительно проградуирована, т.е. установлена зависимость возникающего в термопаре тока от разности температур ее контактов (спаев).

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Для поддержания постоянной температуры холодный спай “A” погружен в сосуд с водой. Температура измеряется термометром. Горячий спай “B”также помещается в сосуд с водой , поставленный на электрическую плиту. Температура измеряется тем же термометром. Перемешивание воды производится мешалкой.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

а) Градуировка термопары

Выключают сопротивление R из цепи, вставляя штырьки в гнезда . Измеряют температуру холодного спая . Переносят термометр в другой сосуд . Включают плитку .В течении всего периода нагревания перемешивают мешалкой воду . Через каждые 10⁰ С записывают температуру и показания гальванометра . Опыт продолжают до тех пор , пока не закипит вода. Результаты заносят в таблицу.

ПРИМЕЧАНИЕ: При измерениях температуры термометр не должен касаться сосуда.

ТАБЛИЦА 1

Затем строят график, откладывая по оси абсцисс показания гальванометра, а по оси ординат разность температур спаев термоэлемента. Делают вывод

Поиск по сайту: