Marcin Goszczyński

nr 78534

środa godz:11¹⁵

t. nieparzysty

KONWERSJA ENERGII - TERMOGENERATOR PÓŁPRZEWODNIKOWY

Cel ćwiczenia

Pomiar napięcia i prądu przy stałej różnicy temperatur ale przy różnych obciążeniach opornika. Sporządzenie wykresów U = f( I ), oraz U_o = f( ΔT ).

Schemat układu

V woltomierz

R opornik dekadowy

a amperomierz

Ts termostat

TG termogenerator

T termometry

G grzałka

Tabela pomiarowa

T₁=14°C T₂=38°C T₁=15°C T₂=49°C T₁=15°C T₂=68°C

R [ Ω]	U [V]	I [mA]	U [V]	I [mA]	U [V]	I [mA]
1	0,29	280,0	0,39	400,0	0,50	540,0
2	0,47	240,0	0,66	280,0	0,86	420,0
5	0,77	160,0	1,09	210,0	1,48	300,0
10	0,97	100,0	1,32	135,0	1,80	180,0
20	1,12	60,0	1,58	80,0	2,18	110,0
50	1,24	22,0	1,78	33,0	2,54	47,0
100	1,04	10,4	1,80	18,0	2,58	26,0
200	1,17	6,0	1,71	8,6	2,72	14,0
500	1,20	2,2	1,85	3,8	2,85	5,6
1000	1,21	1,2	1,90	2,0	2,84	2,8
2000	1,27	6,5	1,86	0,9	2,79	1,4
5000	1,31	0,3	1,92	0,4	2,87	0,6
10000	1,32	0,1	1,87	0,2	2,80	0,3

			UO [mV]	ΔT [°C]	Ri [Ω]	IS [A]
			9,9	24	26,1	0,379
			14	34	28,8	0,486
			21,9	53	34,8	0,628

Przykład obliczeń

U_O = α_1,2 ( T_h - T_C )

α_1,2 = 4,13 * 10^-4 V/K

U_O = α_1,2 ( T_h - T_C ) = 4,13 * 10^-4 (38 - 14) =9,9 mV

I_S prąd zwarciowy

dla ΔT = 53 °C

Wykresy U_O[mV]

U_o = f [ΔT ]

ΔT

U = f ( I )

T₂=38°C

U[V]

I[mA]

T₂=49°C

U[V]

I[mA]

T₂=68°C

U[V]

I[mA]

Wnioski

• Zależności napięcia i prądu badanego termogeneratora są liniowe.

• Wielkość U_O jest zależna od rodzaju materiału i różnicy temperatur, wraz z jej wzrostem U_O rośnie, a charakterystyka prądowo napięciowa przesuwa się ku górze.

• Prąd zwarciowy rośnie wraz ze wzrostem różnicy temperatur.

---