Michał Górnowicz Data oddania ćw. wydz. Nawigacyjny 21.11.2001

spec. Transport morski

gr. Laboratoryjna: VII

Numer ćwiczenia: 19

Sprawozdanie z laboratorium fizyki

Temat: BADANIE ZJAWISKA TERMOELEKTRYCZNEGO.

CEL ĆWICZENIA.

Zjawisko termoelektryczne - pojawienie się różnicy potencjałów na złączu dwóch przewodników na wskutek zmian temperatury między nimi.

Gdy oba złącza przewodników pozostają w tej samej temperaturze, wzrost potencjału w

złączu I jest równy jego spadkowi w złączu II, a więc nie płynie prąd.

Termopara (termoogniwo, termoelement) - układ przewodników, w którym powstaje siła termoelektryczna.

Wartość całkowitej siły termoelektrycznej dla danych dwóch metali wyraża się wzorem:

 =  (T₁ - T₂) +  (T₁ - T₂)²

gdzie:

,  - współczynniki charakterystyczne dla danej pary metali

T₁, T₂ - temperatury złącz metali

WZOROWANIE TERMOPARY MIEDŹ - KONSTANTAN

Ponieważ  jest proporcjonalne od T, a współczynnik  jest równy zeru, więc siła termoelektryczna wyraża się wzorem:

   (T₁ - T₂)

Lp	U	T1	T2
	mV	^oC	^oC	^oC
1	0,14	21	3	18
2	0,16	24	3	21
3	0,18	28	2	26
4	0,21	30	2	28
5	0,23	33	2	31
6	0,25	36	2	34
7	0,26	38	2	36
8	0,28	40	2	38
9	0,3	43	2	41
10	0,31	46	2	44
11	0,33	49	2	47
12	0,35	52	2	50
13	0,37	55	2	53
14	0,39	58	2	56
15	0,41	61	2	59
16	0,43	64	2	62
17	0,45	67	2	65
18	0,47	70	2	68
19	0,49	73	2	71
20	0,5	76	2	74
21	0,52	79	2	77
22	0,54	82	2	80
23	0,55	85	2	83
24	0,58	88	2	86
25	0,6	93	2	91
26	0,61	97	2	95
27	0,62	100	2	98

T₁ - temperatura na termometrze cyfrowym

T₂ - temperatura na zimnym złączu

T = T₁ - T₂

Użyte mierniki:

• termometr TC-P 100-1

• woltomierz Nr 1101088.

Współczynnik  wyznaczam z wykresu   f (T) . Jego wartość jest równa tangensowi kąta nachylenia wykresu do osi OX:

  tg  

Błędy pomiarowe:

W doświadczeniu pierwszym głównym źródłem błędów są niedokładności odczytów oraz niedokładności samych mierników, które wynoszą:

dla termometru: T = 0,1 ^oC

dla woltomierza:   0,01 V.

Błąd względny pomiarów wynosi:

WYZNACZANIE TEMPERATURY PUNKTU OBOJĘTNEGO I TEMPERATURY INWERSJI DLA TERMOPARY Fe - Cu.

Punkt obojętny - punkt, w którym przy danej temperaturze (tzw. obojętnej) wartość  lub I jest największa.

Temperatura inwersji - taka, przy której  lub I ma wartość równą zero.

L.p.	T0		I
		^oC	dz	A
1	60	59	12
2	80	98	20
3	100	114	23
4	120	120	24
5	140	120	24
6	160	110	22
7	180	81	16
8	200	67	13
9	220	56	11
10	240	45	9
11	280	22	4
12	300	7	1

Stała miernika: C_A = 30/150 = 1/5

Na podstawie wyników pomiarów sporządziłem charakterystykę I = f (T₀)

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów wyznaczyłem temperaturę obojętną i temperaturę inwersji oraz max wartość prądu:

T₀ = 140 ^oC

T_i = 300 ^oC

I_max = 24 A

Znając wartości I_max, T₀ oraz T_i wyznaczam wartości współczynników γ i δ:

Błędy pomiarowe:

W doświadczeniu pierwszym głównym źródłem błędów są niedokładności odczytów oraz niedokładności samych mierników, które wynoszą:

dla termometru: T = 5 ^oC

dla mikroamperomierza:   0,3 A

Błąd względny pomiarów wynosi:

I_śred= 15A

WNIOSKI :

W doświadczeniu pierwszym ze względu na długi czas stygnięcia wody przeprowadzono jedynie pomiary w procesie podgrzewania do temperatury wrzenia. Jednak na podstawie wyników pomiarów można wywnioskować, że zmiana wartości siły termoelektrycznej będzie podobna jak przy ogrzewaniu gdyż jest ona zależna liniowo od zmian temperatury.

Błędy pomiarów wynikają bezpośrednio z niedokładności przyrządów pomiarowych.

---