Жұмыстың орындалуы:
2-суретте көрсетілген тізбекті жинаңдар.
Ток көзінің ЭҚК-ін өлшеңдер.
Кілт тұйықтаулы тұрғандағы реостаттың көмегімен кедергіні өзгерте отырып, ток күші мен кернеудің мәндерін алып, ток көзінің ішкі кедергісін (4) формуламен анықтаңдар.
Алынған мәндердің барлығын кестеге толтырып, ішкі кедергінің қателігін табыңдар.
№
|
, В
|
I, А
|
U, В
|
r, Ом
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
Ж ұмысқа жіберілу сұрақтары:
Ом заңының негізгі формулалары.
Ток көзінің ЭҚК-і дегеніміз қандай шама?
Тізбекке амперметр және вольтметр қалай қосылады?
Ток көзінің ішкі кедергісін анықтайтын формуланы қорытып шығарыңдар.
Бақылау сұрақтары:
Кілт ажыратып және тұйықталып тұрғандағы вольтметрдің көрсетуі неліктен әртүрлі?
Ток күшінің, кернеудің, кедергінің негізгі сипаттамалары.
Кредиттік сағат саны 3 (зертханалық сабақ №11)
Тақырып: Термопараны градирлеу.
Қажетті құралдар: темір мен константаннан жасалған термоэлемент, гальванометр, термометр (0-3000), суы ыдыс, қыздырғыш, жалғағыш сымдар.
Қысқаша теория
Ретсіз қозғалыстағы еркін электрондар металдан шығып кете алмайды. Оларды металдағы иондар тарапынан әсер ететін электрлік күштер ұстап тұрады. Еркін электрондар мен оң зарядталған ионды тор арасында әсерлесу күші болады. Жылулық қозғалыс нәтижесінде металл бетіндегі кейбір еркін электрондар одан ұшып шығуы мүмкін. Сондықтан металл беті қалыңдығы кристалдың атомаралық қашықтығына тең электрондық қабықшамен қоршалған. Бұл электрондық қабықша теріс зарядталған, ал металл беті оң зарядталған. Осыған сәйкес электронды тарататын және оның шығуына кедергі келтіретін күш пайда болады. Еркін электронның металдан шығуы үшін жұмыс жасау қажет. Ол шығу жұмысы деп аталады және әртүрлі металдар үшін бірдей емес, температураға байланысты. Өте жоғары емес температура кезінде еркін электрондар энергиясы шығу жұмысынан аз. Фотоэффектіні тудыратын жарық ағыны жоқ болған кезде электрондар металдың ішінде қалады. Әртекті екі метал бір- бірімен түйіскен кезде электрондар бір металдан екіншісіне өтеді. Бір металдан екіншісіне өту шарты мынадай: электрондар шығу жұмысы аз металдан шығу жұмысы көп металға оңай өтеді:
= - электрон заряды
Екі әртүрлі металдың түйісетін шекарасы арқылы электрондардың өтуіне бірлік көлемдегі еркін электрондарының орташа санының бірдей болмауы әсер етеді. Артық электрондарды қабылдаған металл теріс зарядталады да, электронынан айырылған металл оң зарядталады.
n ; n01 n02 к – Больцман тұрақтысы
Осы кезде екі металдың түйісу жерінде контактілік потенциалдар айырымы пайда болады. Электрондардың бір металдан екіншісіне өту процесі шығу жұмысының айырымы мен біпрлік көлемдегі еркін электрондар санының өзгерісі контактілік потенциалдар айырымына тең болғанша жүреді.
Контактілік потенциалдар айырымы металдардың қасиеттерімен қатар температураға да байланысты. Ол температура өссе артады. Егер термопара немесе термоэлемент деп аталатын жапсарланған әртекті екі металдан тұратын тұйық тізбек құрса, онда
(1)
А және В жапсарларында теріс контактілік потенциалдар айырымы пайда болады.
(2)
;
Бірдей температура кезінде тізбектегі потенциалдар айырымының қосындысы нөлге тең болады, ал температуралардың айырымы болса, онда потенциалдар айырымының қосындысы нөлге тең болмайды.
; >
Т1 - А жапсарының температурасы, ал Т2 – В жапсарының температурасы.
Сәйкес А және В жапсарларындағы потенциалдар айырымын U1 және U2 деп белгілейік ( U1- U2). Бұл потенциалдар айырымын термоэлектрлік қозғаушы күші деп атайды. Тізбекте J термоэлектрлік ток деп аталатын ток пайда болады. Бұл токтың шамасы термоэлектродты қозғаушы күш және тізбек кедергісі арқылы анықталады:
(3)
Мұндағы - термоэлементтің ішкі кедергісі, - тізбектің сыртқы кедергісі.
Кейбір термоэлементтер үшін температуралар айырымына пропорционал термоэлектр қозғаушы күші әрбір металл жұптары үшін тұрақты шама (1-ге тең) болады. Егер потенциалдар айырымын гальванометрмен өлшесек, онда оның тілшесінің ауытқуы (2) және (3) теңдеулерін теңестірген кездегі шығатын ток күшіне пропорционал болады. Гальванометрдің тілшесінің ауытқуы мен температура арасындағы тәуелділігіне температураны өлшеудің термоэлектрлік әдісі негізделген. Ол үшін термоэлемент градуирленген болу керек. Градуировка нәтиесі график түрінде кескінделеді.
Эксперимент қондырғысы Т және К ( Т- темір, К – константа) екі өткізгіштен тұрад. Олар А және В ұштарымен жапсарланған. Тұйықталған константан термоэлектрод соңы Г гальванометрге жалғанған. А жапсары қыздырғышпен қыздырылатын суы бар ыдысқа батырылған. В жоғары тұрақты температурадағы сұйығы бар ыдысқа орналастырылған. Ыдысқа термометр салынған.
Жұмыстың орындалуы
1. Суретте көрсетілгендей қондырғыны жинаңдар. Ыдыстардағы сұйық температураларының бірдей болуын тексеріңдер. Осы кезде гальванометр тілшесі нольде болуы қажет.
2. А жапсары бар К ыдысты қыздырады. Судың конвекциялық қозғалысы нәтижесінде оның температурасы артады және термоэлементте ток пайда бола бастайды. Температура 5 градусқа көтерілген сайын гальванометр көрсетуін жазып отырыңдар. Тәжірибені гальванометр тілшесі шкала соңына жеткенше жасайды.
3. Қыздырғышты ток көзінен айырып, температурасы 5 градусқа төмендеген сайын гальванометр көрсетуін жазып алыңдар.
4.Қыздыру және суыту кезіндегі термоэлектр қозғаушы күшінің тогының орлаша мәнін табыңдар.
Тәжірибеден алынған мәндер бойынша ξ(t) деп белгілейік. Тізбекте термоэлектрлік ток пайда болады. Бұл тоқтың шамасы: (3)
R – термоэлементтің ішкі кедергісі
R – тізбектің сыртқы кедергісі
Кейбір термоэлементтер үшін термоэлектр қозғаушы күш температуралар айырымына пропорционал деп алуға болады.
№
|
При нагревании спая
|
При остывании спая
|
|
Т1
|
Т2
|
J1
|
E1
|
∆T
|
T2
|
J2
|
∆T
|
Eср
|
Jcр
|
Еср
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*105B J 106A J=ƒ(∆T)
=ƒ(∆T)
0 ∆T
Достарыңызбен бөлісу: | 
