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热电

零件和材料

铁丝可以从五金店买到。如果找不到,铝线也可以。

交叉引用

电路课程 ,第 1 卷第 9 章:“电气仪表信号”

学习目标

原理图

插图

说明

将铁线的一端与铜线的一端扭在一起。将这些电线的自由端连接到端子板上的相应端子。将电压表设置到最灵敏的范围并将其连接到电线连接的端子。仪表应显示接近零电压。

你刚刚构建的是一个热电偶 :产生与尖端和仪表连接点之间的温差成比例的小电压的设备。当尖端处于与端子板相同的温度时,不会产生电压,因此电压表上看不到任何指示。

点燃蜡烛并将绞合线的尖端插入火焰中。您应该注意到电压表上的指示。从火焰中取出热电偶尖端并冷却,直到电压表指示再次接近零。现在,将热电偶尖端接触冰块并注意仪表指示的电压。它比用火焰获得的指示更大或更小吗?这个电压的极性与火焰产生的电压相比如何?

将热电偶尖端接触冰块后,将其夹在手指间加热。达到体温可能需要一段时间,因此请耐心观察电压表的指示。

热电偶是塞贝克效应的一种应用 :沿导线长度产生与温度梯度成正比的小电压。 该电压取决于温差的大小和电线的类型。直接测量由温度梯度沿一段连续导线产生的塞贝克电压非常困难,因此在本实验中不作尝试。

热电偶由一端连接的两种不同金属制成,产生与结点温度成正比的电压。由于连接处的温度恒定,沿两条导线的温度梯度会沿这些导线的长度产生不同的塞贝克电压,因为导线由不同的金属制成。

两个自由线端之间的合成电压是 两个塞贝克电压之间:

热电偶被广泛用作温度传感设备,因为温差与合成电压之间的数学关系既可重复又相当线性。通过测量电压,可以推断温度。通过选择不同的金属对连接在一起,可以实现不同的温度测量范围。


工业技术

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