kategorije: Izdvojeni članci » Početnici električari
Broj pregledavanja: 5142
Komentari na članak: 0

Što je termoelement i kako funkcionira

 

Termoparovi postoje zbog takve pojave kao što je razlika u potencijalnim kontaktima. Ako se dva različita kruta vodiča ili poluvodiča dovode u bliski međusobni dodir, tada se u blizini mjesta njihovog kontakta formiraju odvojeni električni naboji. U tom će se slučaju na vanjskim krajevima ovih vodiča pojaviti potencijalna razlika. Ova potencijalna razlika bit će jednaka razlici radne funkcije za svaki metal podijeljen s nabojem elektrona

Što je termoelement i kako funkcionira

Jasno je da ako takav par zatvorite u prsten, rezultirajući EMF bit će nula, ali ako je s jedne strane i dalje otvoren, tada će biti pravi EMF, u rasponu od desetine volta do jedinica volti, ovisno o tome ovo je za materijale.

Naravno, nije moguće izmjeriti razliku kontaktnog potencijala voltmetrom, no očitovat će se na karakteristici napona struje, na primjer, manifestira se u tranzistoru i u diodi na p-n spajanju.

Dno crta je da kada, primjerice, dva metala dođu u kontakt, sustav izlazi iz ravnoteže jer kemijski potencijali ta dva metala nisu jednaki jedni drugima, kao rezultat, elektroni se difuzuju u smjeru smanjenja njihove energije, što zauzvrat dovodi do promjene naboja i električni potencijal kontaktnih metala. Tako u bliskom dodirnom području počinje rast električnog polja, i kao rezultat toga, imamo ono što imamo.

Načelo termoelementa

Ako sada ponovo razmotrimo ta dva vodiča različitih metala, samo zatvorena u prstenu, kada ukupni emf u zatvorenom krugu postane nula, tada dobivamo dva kontaktna mjesta. Nazvat ćemo ta mjesta čvorištima.

Dakle, postoje dva spoja dva različita vodiča. Što ako pokušate ugrijati jedan od spojnica, a drugi ostaviti na sobnoj temperaturi? Očito, budući da su spojeni metali različiti i postoji razlika potencijalnog kontakta u svakom spoju, spojevi će na različitim temperaturama osjetiti različita odstupanja EMF-a.

Eksperiment dokazuje da će potencijalna razlika između spojnica biti proporcionalna razlici njihovih temperatura, tako da možete unijeti koeficijent proporcionalnosti, koji se naziva termo-EMF. Za različite termoparove, termo-EMF će biti različit.

Ako se napon mjeri u kontekstu takvog prstena, tada će u određenom temperaturnom rasponu biti gotovo strogo proporcionalan temperaturnoj razlici spojnica. Čak i ako ostavite samo jedan spoj (kao na slici) i zagrijavate ga samo i izmjerite napon između dva kraja koja se nalaze na istoj sobnoj temperaturi, i dalje možete pronaći vrlo jasnu ovisnost EMF-a o trenutnoj temperaturi spoja. Ovako djeluju termoparovi.

Vrste termoelemenata

Opisani fenomen odnosi se na termoelektričnost, a sam efekt, na temelju kojeg djeluju svi termoparovi, naziva se Seebeckov efekt, u čast svog otkrivača - Thomasa Seebecka. Danas možete pronaći industrijske termoparove, u kojima se, ovisno o potrebnom izmjerenom rasponu temperature, elektrode izrađuju od posebno odabranih legura.

Na primjer, termoelementi izrađeni od krom i legure alumela imaju koeficijent termo-emfusa od 40 mikrovolta po ° C, a dizajnirani su za mjerenje temperatura u rasponu od 0 do + 1100 ° C. Par bakra-konstantana, toliko popularan kao demonstracijski alat, omogućuje vam mjerenje temperatura od -185 do + 300 ° C.

Njegov termo-EMF snažno ovisi o specifičnoj temperaturnoj razlici, stoga je za procjenu njegovih parametara prikladno koristiti tablicu, na primjer, pri temperaturi hladnog spoja od 0 ° C, pri temperaturnoj razlici od 100 stupnjeva, potencijalna razlika bakreno-konstantanskog para bit će približno 4,25 mV.

Pogledajte također na elektrohomepro.com:

  • Peltier termoelektrični modul - uređaj, princip rada, karakteristike ...
  • Senzori temperature. Treći dio. Termoparova. Seebeckov efekt
  • Termogeneratori: kako zavariti struju na plinskoj peći
  • Industrijski senzori temperature
  • Napon, otpor, struja i snaga su glavne električne veličine

  •