I. Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, представленной на рис. 1.
Обозначения на рис. 1: А, В - термостаты, ЕК - термоэлемент, R1 - добавочное сопротивление, PS - регистрирующий прибор (гальванометр).
Рис. 1
После проверки электрической цепи преподавателем
и разрешения с его стороны
2. Заполнить термостаты А и В водой. Измерить температуру t 0 в одном сосуде (например, в А).
3. Используя электрический нагреватель, нагреть воду в сосуде В до 100°С, после чего нагреватель выключить. Температуру воды в этом сосуде обозначим ti.
4. По мере охлаждения воды в сосуде В сделать 15-20 измерений температуры ti воды (через 2-50 С) и соответствующих отклонений a 0 и a 1 стрелки гальванометра. Температура ti в моменты отсчетов a 0 и a 1 должна быть одинаковой (переключение контакта с точки «a» на «в» должно происходить как можно быстрее).
Таблица
| № | Показания приборов | Расчетные величины | |||||||||||
| R1, Ом | t 0, oC | ti, oC | D ti, oC | a 0, 10-6 А | a 1, 10-6 А | S,
| e, B | c,
| < c >
| D c,
| <D c >,
| dс, % | |
| … |
При достаточно хорошей теплоизоляции термостатов температура t 0 должна в ходе эксперимента оставаться неизменной.
5. Все измеренные данные записать в таблицу.
6. По измеренным данным рассчитать ТЭДС e батареи термопар, удельную ТЭДС с, абсолютную <D c > и относительную dс погрешности измерения с.
7. Построить график a 1 = f (ti), отложив по оси абсцисс температуру ti, а по оси ординат - отклонение стрелки гальванометра a. 1.
8. Построить график e = f (D ti), отложив по оси абсцисс интервалы температур D ti, а по оси ординат – соответствующую этой разности температур полную термоэлектродвижущую силу e.
9. По результатам измерений, расчетов и графиков сделать выводы и записать их в отчет.
Контрольные вопросы
1. Какую структуру имеют металлы?
2. Какими причинами обусловлено возникновение полной контактной разности потенциалов при контакте двух разнородных металлов? Что такое внешняя, внутренняя контактная разность потенциалов?
3. Какова причина возникновения ТЭДС в термоэлементе?
4. Что понимают под удельной ТЭДС, чем она определяется?
4. Что такое термоэлемент, термобатарея? Нарисуйте их.
5. В чем заключаются эффект Зеебека, эффект Пельтье?
6. Как производится градуировка термопары, с какой целью?
7. Где применяются термоэлементы?
Рекомендуемая литература
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1994. § 104, 246, 247.
2. Савельев И.В. Курс общей физики. М: Наука, 1978. Т. 3. § 60, 62, 63.
3. Грабовский Р.И. Курс физики. С-Пб.: Лань, 2002. Часть П, § 17.
