luokat: Esitetyt artikkelit » Aloittelijat
Katselukertoja: 5142
Kommentit artikkeliin: 0

Mikä on termoelementti ja miten se toimii

 

Termoelementtejä esiintyy sellaisesta ilmiöstä kuin kosketuspotentiaaliero. Jos kaksi erilaista kiinteää johdinta tai puolijohdeainetta saatetaan läheiseen kosketukseen toistensa kanssa, silloin niiden kosketuspaikan läheisyyteen muodostuu erillisiä sähkövarauksia. Tässä tapauksessa näiden johtimien ulkoisissa päissä tapahtuu potentiaaliero. Tämä potentiaaliero on yhtä suuri kuin kunkin metallin työfunktion ero jaettuna elektronivarauksella

Mikä on termoelementti ja miten se toimii

On selvää, että jos suljet tällaisen parin renkaaseen, tuloksena oleva EMF on nolla, mutta jos toisaalta se jätetään edelleen avoimeksi, syntyy todellinen EMF, joka vaihtelee voltin kymmenesosista voltin yksiköihin, riippuen siitä, mitä tämä koskee materiaaleja.

Tietysti ei ole mahdollista mitata kontaktipotentiaalieroa voltmetrillä, mutta se ilmenee virta-jänniteominaisuuksina, esimerkiksi, se ilmenee transistorissa ja p-n-liitoksen diodissa.

Tärkeintä on, että kun esimerkiksi kaksi metallia joutuvat kosketukseen, järjestelmä sammuu tasapainosta, koska näiden kahden metallin kemialliset potentiaalit eivät ole samanarvoisia, minkä seurauksena elektronit diffundoituvat energiansa pienentymisen suuntaan, mikä puolestaan ​​johtaa varauksen muutokseen ja Kosketettujen metallien sähköpotentiaali. Joten lähikontaktialueella sähkökentän kasvu alkaa, ja seurauksena meillä on mitä meillä on.

Lämpöparin periaate

Jos nyt tarkastellaan jälleen näitä kahta erilaisten metallien johtimia, vain renkaassa suljettuina, kun suljetun piirin kokonaisemffi muuttuu nollaksi, niin saamme kaksi kosketuspaikkaa. Me kutsumme näitä paikkoja risteyksiksi.

Joten, kahden eri johtimen liitoskohtia on kaksi. Entä jos yrität lämmittää yhden risteyksistä ja jättää toisen huoneenlämmössä? On selvää, että koska kytketyt metallit ovat erilaisia ​​ja jokaisessa liitoksessa on kosketuspotentiaaliero, liitokset kokevat erilaisia ​​EMF-poikkeamia eri lämpötiloissa.

Kokeilu osoittaa, että mahdollinen ero risteyksien välillä on verrannollinen niiden lämpötilaeroon, joten voit syöttää suhteellisuuskerroimen, jota kutsutaan termo-EMF: ksi. Eri termoelementteissä termo-EMF on erilainen.

Jos jännitettä mitataan tällaisen renkaan yhteydessä, niin tietyllä lämpötila-alueella se on melkein tiukasti verrannollinen liitosten lämpötilaeroon. Ja vaikka jätät vain yhden risteyksen (kuten kuvassa), lämmität vain sen ja mittaat jännitteen kahden huoneen lämpötilassa sijaitsevan pään välillä, voit silti löytää EMF: n erittäin selkeän riippuvuuden nykyisestä risteyslämpötilasta. Näin termoelementit toimivat.

Termoelementtityypit

Kuvattu ilmiö viittaa termoelektriseen, ja itse vaikutusta, jonka perusteella kaikki lämpöparit toimivat, kutsutaan Seebeck-vaikutus, löytäjänsä - Thomas Seebeckin - kunniaksi. Nykyään löydätte teollisia termoelementtejä, joissa elektrodit on vaaditusta mitatusta lämpötila-alueesta riippuen valmistettu erityisesti valituista seoksista.

Esimerkiksi kromelista ja alumiiniseoksista valmistettujen termoelementtien lämpö-emf-kerroin on 40 mikrovolttia / ° C, ja ne on suunniteltu mittaamaan lämpötiloja välillä 0 - + 1100 ° C. Pari kuparikonstantaania, joka on niin suosittu demonstraatiotyökaluna, antaa sinun mitata lämpötiloja -185 ... + 300 ° C.

Sen lämpö-EMF riippuu voimakkaasti erityisestä lämpötilaerosta, joten parametrien arvioimiseksi on tarkoituksenmukaista käyttää taulukkoa esimerkiksi kylmässä risteyslämpötilassa 0 ° C, lämpötilaerossa 100 astetta, kupari-vakioparin potentiaaliero on noin 4,25 mV.

Katso myös osoitteesta i.electricianexp.com:

  • Peltier-lämpömoduuli - laite, toimintaperiaate, ominaisuus ...
  • Lämpötila-anturit. Kolmas osa. Lämpöparit. Seebeck-vaikutus
  • Lämpögeneraattorit: kuinka "hitsata" sähköä kaasuliesi kanssa
  • Teollisuuden lämpötila-anturit
  • Jännite, vastus, virta ja teho ovat tärkeimmät sähkömäärät

  •