Явище виникнення термо-е.р.с. спостерігається і при кон-такті напівпровідників. Питома термо-е.р.с. у напівпровідников-вих пар може бути значно більше, ніж у металевих, тому що легко може бути збільшено ставлення n0A / n0B основних носіїв за рахунок зміни концентрації домішок. Енерго-постачання орбітальних і міжпланетних космічних станцій забезпечується застосуванням напівпровідникових термопар в ка-честве джерел струму. Однак, питома термо-е.р.с. полупро-Водніково термопар нелінійно залежить від температури, що пояснюється сильною залежністю концентрації носіїв (вільних зарядів) від температури. Коефіцієнт корисної дії напівпровідникових термопар значно більше ніж металевих також і за рахунок малої теплопровідності полупро-водників і досягає 10-12%.
Градуировкой терморпари називається визначення експери-ментальних шляхом залежно термоелектродвіжущей сили ξТ, що виникає в термопарі від раз-ність температур Т спаев, тобто
Замість цієї кривої зазвичай будують криву
де I - термоток в ланцюзі. Обидві криві мають однаковий вигляд, ес-ли опір ланцюга не залежить від температури.
При градуюванні фіксують показання гальванометра через рівні інтервали зміни температур, наприклад, через 5-10 о С На підставі досвідчених даних будують графік
відкладаючи по осі абсцис різниця температур спаїв Т. а по осі ординат термоток або ділення шкали гальванометра.
При найбільшій різниці температур спаїв фіксують тер-моток
де Ro - опір термопари, гальванометра і з'єднай-них проводів (градуювання проводиться при нульовому соп-ротівленіі магазину (R = 0).
Якщо, не змінюючи температури, включити на магазині опору-тивление R. то величина термотока
І ВИЗНАЧЕННЯ ЙОГО ПИТОМОЇ
Мета роботи: вивчити явище термоелектрики, навчити-ся вимірювати термо-е.р.с. і градуювати термоелемент на вимір заданого інтервалу температур.
Прилади і приладдя: 1) термобатарея з 20 одина-кових послідовно з'єднаних термоелементів (мідь-Констан-тан); 2) міліамперметр (гальванометр); 3) два термостата з термо-метрами; 4) нагрівач; 5) набір сполучних проводів.
· З пристроєм термобатареи, термостатів і з правилами користування нагрівачем Ви повинні докладно ознайомитися під час самопідготовки. Отримати необхідну консульта-цію Ви можете у лаборанта.
· Зібрати вимірювальну установку (в магазині опорів все курбелем повинні бути встановлені на нуль, за однакової кількості температур в термостатах стрілка гальванометра повинна стояти на нулі). Зібрану установку покажіть преподавате-лю.
· Після перевірки зібраної установки викладачем включи-ті нагрівач і фіксуйте показання гальванометра через рівні інтервали температур (через 5-10 о С) або струмів (деле-ний шкали гальванометра). Досвід проведіть підвищуючи темпе-ратуру до 85-90 о С. Врахуйте, що термостати досить інерції-онни.
Отримані результати занесіть в таблицю:
де С - ціна ділення гальванометра,
n-число ділень, на яке відхиляється стрілка гальвано- метра.
· На підставі досвідчених даних побудуйте графікI = f (ΔT), відкладаючи по осі абсцис різниця температур, а по осі орди-нат - термоток в міліампер. Переконавшись в лінійної зави-ності термотока від різниці температур, можете приступити до виконання наступної вправи.
Вправа 2. Визначення питомої термо-е.р.с.
Подальші вимірювання проводять наступним чином:
· За допомогою магазину опорів підключають додатковий сопротівленіеRс таким розрахунком, щоб відхилення стрілки гальванометра зменшилася приблизно вдвічі і при тій же різниці температур, відраховують покидьок стрілки гальванометра -n2.
розраховують питому термо-е.р.с.
· Вимірювання проробляють три рази (у міру охолодження води в термостаті) при різних різницях температур спаїв.
·
Результати вимірювань і обчислень заносять в таблицю і визна-ділячи серед значення питомої термо-е.р.с.
Вправа 3. Знаючи питому термо-е.р.с. досліджений-ної термобатареи, розрахувати необхідну кількість термопар в Термобатареї і додаткове сопротівленіеRдоб.для виготов-тичних термоелектричного термометра на заданий препо-даватель інтервал температур.