温差电动势的测量实验报告
发布时间:2021-06-05
发布时间:2021-06-05
一、实验名称: 温差电动势的测量
二、实验目的:
测量热电偶的温差电动势。
三、实验器材:
UJ31型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式验流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、带温度显示的水浴锅、保温杯。
四、实验原理:
1、热电偶
两种不同金属组成一闭合回路时,若两个接点A、B处于不同温度t0和t,则
在两接点A、B间产生电动势,称为温差电动势,这种现象称为温差现象。温差电动势 的大小除和热电偶材料的性质有关外,另一决定的因素就是两个接触点的温度差(t t0)。电动势与温差的关系比较复杂,当温差不大时,取其一级近似可表示为 C(t t0)
式中C为热电偶常数(或称温差系数),等于温差1℃的电动势,其大小决定于组成热电偶的材料。
热电偶可制成温度计。为此,先将t0固定用实验方法确定热电偶的 t关系,称为定标。定标后的热电偶与电位差计配合可用于测量温度。与水银温度计相比,温差电偶温度计具有测量范围大(-200~2000℃),灵敏度和准确度高,便于实验遥测和A/D变换等一系列优点。
2、电位差计
电位差计时准确测量电势差的仪器,其精度很高。用
伏特表测量电动势Ex时,伏特表读数为U Ex IR,其中
R为伏特表内阻。由于U<Ex,故用伏特表不能准确测量电
动势。只有当I 0时,端电压U才等于电动势Ex。
如图,如果两个电动势相等,则电路中没有电流通过,I 0,EN Ex。如果EN是标准电池,则利用这种互相抵消的方法就能准确地测量被测的电动势Ex,这种方法称为补偿法,电位差计就是基于这种补偿原理而设计的。