Термоэлектрическая цепь

Рис. 3.5. Термоэлектрическая цепь, состоящая из двух разнородных проводников.

В 1821 г. немецкий физик Т. И. Зеебек обнаружил эффект, существо которого состоит в следующем в электрической цепи, составленной из двух разнородных проводников, возникает разность электрических потенциалов, если точки спаев этих двух проводников помещены в среды с разными температурами (рис. 12-1). Эта разность потенциалов носит название т е р м о -электродвижущей силы (термо-э. д. с.) электрическая цепь, в которой возникает термо-э. д. с., называется термоэлектрической цепью, а материалы, из которых составлена термоэлектрическая цепь, — термоэлектродами. [c.402]

При этом величина разности потенциалов оказывается пропорциональной разности температур спаев термоэлектрической цепи [c.402]

Понятно, что если замкнуть эту цепь через какое-либо внешнее электрическое сопротивление (обмотка электродвигателя, электронагреватель и т.-д.), то в термоэлектрической цепи возникнет ток (рис. 12-2). [c.403]

Эффект Зеебека используется в измерительной технике широко распространенные простые приборы для измерения разности температур — термопары представляют собой термоэлектрическую цепь, в которой возникает термо-э. д. с., если спаи находятся при разных температурах. Измерив величину термо-э. д. с. и зная температуру одного из спаев термопары, можно определить температуру среды, в которой помещен другой спай (разумеется, для этого надо знать значение а, которое определяется предварительной тарировкой). [c.403]

Как только в соответствии с законом Зеебека в замкнутой термоэлектрической цепи начинает циркулировать ток, так тотчас же вступает в действие закон Пельтье под действием этого тока горячий спай начинает поглощать тепло из окружающей среды (обозначим это тепло через Q l), а холодный спай — выделять тепло (QI) в окружающую среду . [c.404]

Как обычно, среду с более высокой температурой Т , в которой размещен горячий спай термоэлектрической цепи, будем называть горячим источником, а среду с меньшей температурой (в ней находится холодный спай) — холодным источником. [c.404]

Обычно термоэлектрическую цепь термоэлектрогенератора выполняют не так, как изображено на рис. 12-2, а так, как показано на рис. 12-3, — цепь [c.406]

Термоэлектрический метод охлаждения основан на использовании эффекта Пельтье, рассмотренного в 12-1. Напомним, что существо этого эффекта заключается в том, что если в термоэлектрической цепи пропускается ток от внешнего источника, то один из спаев цепи поглощает, а другой выделяет тепло. Как показано в 12-1, количество тепла Q, поглощаемого или выделяющегося в спае, пропорционально силе тока в цепи [c.447]

Если бы протекание тока по термоэлектрической цепи не сопровождалось необратимыми потерями, то холодильный коэффициент такой установки в соответствии с (13-2а) был бы равен [c.448]

При этом очевидно, что чем выше значение а, чем меньше удельное сопротивление проводников, из которых составлена термоэлектрическая цепь (т. е. чем меньше и чем меньше коэффициент теплопроводности этих [c.449]

Порядок величины е для цикла термоэлектрической холодильной установки на полупроводниках может быть оценен на следующем примере. Рассмотрим полупроводниковую холодильную установку, термоэлектрическая цепь которой составлена из материалов, характеризуемых следующими свойствами а=3 10 В/К pjj 10 Ом-м Вт/(м-К). Длину электродов примем равной Z=0,01 м, а плотность тока в электродах /=2-10 А/м (0,2 А/мм ). Температура охлаждаемого объема Т =—Ъ° С, а температура окружающей среды Г1=20° С. [c.450]

Для наших целей существенное значение имеют следующие зависимости, наблюдаемые в термоэлектрической цепи [c.96]

Основные правила обращения с термоэлектрическими цепями. [c.208]

Измерения температуры обрабатываемой детали и стружки, произведенные с помощью проволочной термопары, укрепленной на поверхности образца, описаны Шоу, Куком и Смитом. Используя константановую проволоку, вставленную в цилиндрический образец на токарном станке, возможно было получить термоэлектрическую цепь с обрабатываемым материалом. Осциллограф записывал температуру контакта в момент его приближения к зоне резания. Было обнаружено, что температура возрастает с каждым оборотом образца (рис. 5.1. а). Влияние охлаждающей жидкости (в данном случае — воды) на максимум и минимум пульсации 6 83 [c.83]

Приложим полученные формулы к термоэлектрической цепи, состоящей из двух проводников, спаи которых находятся при температурах Т и Т". Как легко видеть, э. д. с., развиваемая такой цепью, является суммой четырех слагаемых двух э. д. с., возникающих в местах спаев проводников А и Б, э. д. с., возникающей на концах проводника Л, и э. д с., возникающей на концах проводника Б. Следовательно, [c.175]

Если бы величины УУд и Л ь-, входящие в формулу (VII, ), были известны, то она давала бы возможность производить количественные расчеты э. д, с., возникающей в термоэлектрической цепи. Однако величины N не только не поддаются количественному учету, но неизвестен и закон их изменения с изменением температуры. Поэтому из формулы (VII, 1) можно сделать только некоторые общие выводы. [c.176]

В предыдущих рассуждениях мы рассматривали простейшую термоэлектрическую цепь, состоящую из двух проводников А и Б, спаи которых имеют разные температуры. Схематически такая цепь представлена на рис. 52 (на рис. 52 и в дальнейшем температуры будут обозначаться не в абсолютной термодинамической, а в стоградусной шкале). Практического значения такая цепь не имеет, так как для измерения возникающей э. д. с. в цепь необходимо ввести измерительный прибор. [c.176]

Измерительный прибор (который условно изображен в вид проводника В) может быть введен как в спай термопары (рис. 53), так и в один из термоэлектродов (рис. 54). Не прп -водя выводов, достаточно хорошо известных [24, 25], укажем, что введение третьего проводника в термоэлектрическую цепь не изменяет ее э. д. с. в том случае, если места присоединения [c.177]

Рис. 52. Термоэлектрическая цепь из двух проводников

Рассмотренные выше термоэлектрические цепи являются идеализированными, так как при их рассмотрении предполагалось, что только их спаи имеют различную температуру, и не принимался во внимание характер изменения температуры вдоль самого проводника. Кроме того, предполагалось, что сами проводники, образующие термопару, идеально однородны. При практическом использовании термопар всегда имеется температурный градиент вдоль термоэлектродов, причем характер этого градиента может быть совершенно различным сами термо электроды никогда не бывают совершенно однородны. Незначительное различие в составе сплава, наклеп, механические натяжения, местное загрязнение и т. п.—все это является причиной возможной термоэлектрической неоднородности электрода. Указанные факторы — температурный градиент при наличии неоднородности — создают возможность возникновения в цепи термопары паразитных э. д. с., что приводит к искажению результатов измерения температуры. [c.178]

ДОМ тепла по термопаре и инерционностью термопары, и прочие погрешности, свойственные термоэлектрической цепи, о. которых говорилось ранее. Бели в отношении образцовых термопар есть некоторые основания считать, что такие идеальные условия бывают, так как при работе с образцовыми термопарами принимаются все меры к тому, чтобы избежать систематических погрешностей, то нет никаких оснований рассчитывать на такие идеальные условия при работе с техническими приборами, особенно в условиях их промышленного применения. Это следует иметь в виду и не рассчитывать на то, что если отсчет по прибору делается с точностью ДО 2°, то и действительная температура известна с такой же точностью. Подобное заблуждение в оценке точности измерения температуры, к сожалению, часто еще имеет место, вызывая досадные недоразумения. [c.272]

Этим же явлением можно воспользоваться и для отопления зданий. Пропуская электрический ток через термоэлектрическую цепь, помимо обычного нагрева всего проводника, охлаждают один спай и нагревают другой, т. е. переносят тепло от одного спая к другому. Академик А. Ф. Иоффе рассчитал, какое количество тепла будет при этом выделено. От охлаждаемого спая отнимается некоторое количество тепловой энергии [c.159]

Последняя взаимосвязь положена в основу измерения температур при помощи термопар. Измеритель т. э. д. с. может быть включен в термоэлектрическую цепь по схемам, изображенным на рис. 52, бив. В обоих случаях для обеспечения связи (VII.3) необходимо постоянство температур нерабочих соединений (спаев) цепи Т , Тег, Тд. Величина и направление т. э. д. с. зависит от природы и материалов термоэлектродов. Положительным называется тот термоэлектрод, по направлению к которому идет ток через рабочий спай термопары. Как правило, т. э. д. с. измеряется компенсационным методом — сведением к нулю тока в измерительной цепи. Поэтому в большинстве случаев сопротивление термоэлектродов не играет роли, а их сечения без снижения точности измерений могут быть 202 [c.202]

Рис. 52. Термоэлектрическая цепь (а) и варианты включения измерителя т. э. д. с. в термоэлектрическую цепь (б и в)

Простейшая термоэлектрическая цепь (рис. I) состоит из двух разнородных про водников А п Б, спаи которых имеют разные температуры I — более высокую, [c.1609]

Схема термоэлектрической цепи с приключенным милливольтметром показана на рис. 2. Как видно из схемы, медные соединительные провода выходят непосредственно из головки термопары, где и находятся свободные концы термоэлектрической цепи. [c.1611]

На рис. 3, а показана схема термоэлектрической цепи с компенсационными проводами В п Г, доведенными до места с постоянной температурой до прибора проложены медные провода. В цепи, приведенной на рис. 3, б, компенсационные провода доведены до самого прибора такую проводку делают в том случае, если прибор снабжен автоматическим корректором, вводящим поправку на температуру свободных концов. [c.1611]

Простейшая термоэлектрическая цепь (рис. 1) состоит из двух разнородных проводников А vl Б, спаи которых имеют разные температуры t—более высокую, соответствующую температуре измеряемой среды, и ta — более низкую, соответствующую температуре окружающей среды. Спай, имею-. щий температуру t, называют горячим, а спай, имеющий температуру to, холодным. В обоих спаях возникают э. д. с., величина которых зависит от материала электродов и от величины t и io. [c.1158]

На рис. 3, а показана схема термоэлектрической цепи с компенсационными прово- [c.1160]

Для поддержания разности температур в цепи, по которой идет ток, необходимо к ней подводить тепло, и за счет этого тепла и совершается работа в термоэлектрической цепи. [c.262]

Термомеханический цикл. Идеи Ф. Лондона и Тисса были немедленно использованы Г. Лондоном [40] в более общей форме, которая оказалась очень полезной для экспериментальной работы, позволяя в то же время избежать противоречий, возникающих в любой специальной модели. Подход Г. Лондона является чисто термодинамическим и поэтому не зависит от выбора той или иной теоретической модели. Г. Лондон рассматривает явление термомеханического эффекта как обратимый цикл, подобный происходящему в термоэлектрической цепи. Подъем столба жидкости в подогреваемом сосуде вызывает появление разности давлений ЛР между двумя объемами Не II, отличающимися по температуре на ЛТ (см. фиг. 10,6). [c.803]

Возможно, некоторое недоумение может вызвать то обстоятельство, что в данном случае нри рассмотрении теипосилового цикла мы не обращаемся к Т, s-диаграмме и даже не упоминаем о том, из каких процессов, совершаемых рабочим телом, состоит этот цикл. Белее того, не ясно, что является рабочим телом термоэлектрогенератора. По этому поводу следует заметить, что термоэлектрический генератор, так же как и рассматриваемый в следующем параграфе термоэлектронный преобразователь, занимает особое место среди тепловых машин. Дело в том, что рабочим телом термоэлектрического генератора является движуш,ийся по термоэлектрической цепи поток электронов (электронный газ). С его помощ,ьго и осуществляется преобразование в электроэнергию части тепла, отбираемого из горячего источника, [c.411]

Катод, анод и разделяющий их вакуумный промежуток можно рассматривать как один термоэлектрод, а остальную цепь ТЭП — как другой термоалектрод эти два термоэлектрода образуют термоэлектрическую цепь. Поскольку спаи термоэлектрической цепи находятся при разных температурах, то в цепи возникает термо-э. д. с., для учета которой в правую часть уравнения (12-46) нужно ввести еще одно слагаемое — термоэлектрический коэффициент а. Влияние а в уравнении (12-46) невелико, однако при строгих расчетах эту величину нельзя не учитывать. [c.415]

Термоэлектрическая цепь 402 Термоэлектрический коэффициент 402 Термоэлектрогенератор 403, 415 Термэлектродвишущая сила [c.507]

Особенное внимание следует обратить на устранение неполадок в термоэлектрической цепи следует тщательно изолировать друг от друга и от окружающих, особенно металличес их, предметов проволоки термопары (М, М", /V) и провода к гальванометру (М, М на рис. 75) на всем их протяжении спаи и и t изготовлять сваркой или спайкой проволочки термопары отжечь и т. д. Положение нуля гальванометра следует проверять перед каждым опытом [c.240]

Отсюда видно, что если один спай поддерживается при постоянной температуре, э. д. с. будет меняться пропорционально разности (Ti— i). Это не было обнаружено экспериментально, и Томсон (а позднее Кельвин) пришел к заключению, что в термоэлектрической цепи должен иметь место дополнительный обратимый эффект. Согласно этому так называемому эффекту Томсона, тепло поглощается или выделяется при протекании тока в неравномерно нагретом стержне. Коэффициент Томсона о определяется по количеству поглощенного тепла при прохождении единицей заряда разности температур в 1° Коэффициент Томсона считается положительным, если при протекании тока от холодного участка к горячему тепло поглощается, и отрицательным, если тепло при этом выдел яется. Таким образом, полная э. д. с. по Томсону между двумя [c.97]

Переменный ток в термогенераторах можно получать с помощью периодического нагревания и охлаждения спаев ТЭЭЛ. Разработаны различные конструкции подобных ТЭГ. А. X. Черкасским была предложена идея такого ТЭГ переменного тока. В одном из вариантов предусматривалось применение вращающихся батарей ТЭЭЛ с соответствующими коллекторами для получения постоянного или переменного тока [5]. Устройство, основанное на использовании теплового потока, периодически обтекающего горячие спаи ТЭЭЛ, исследовалось также в США [6]. Принципиальная схема одного из таких ТЭГ показана на рис. 3.4. Тонкие пленки полупроводников д- и р-типов образуют термоэлектрическую цепь, которая вплетена в диэлектрик таким образом, что горячие спаи находятся на одной стороне, а холодные — на другой. Если такой ТЭГ вращается или источники тепла и холода движутся вокруг ТЭГ, спаи периодически нагреваются и охлаждаются и в цепи возникает переменный ток. [c.43]

Герметизированный ТЭЭЛ с прижимными контактами. В некоторых конструкциях ТЭГ контакт источника тепла и термоэлемента и контакты в самой термоэлектрической цепи достигаются с помощью пружин, сильфонов или других пру- [c.82]

Одной из главных операций при изготовлении термопар является пайка или сварка термоэлектродов. При пайке контакт термоэлектродов осуществляется через материал припоя, т. е. в термоэлектрическую цепь входит еще один проводник. При сварке имеется непосредственный контакт термоэлектродов, но пограничная область между ними представляет собой сплав промежуточного состава. Однако т. э. д. с. термопары не зависит от того, сварены или спаяны ее термоэлектроды, если только весь спай находится при одной и той же температуре (см. гл. 4, 1). Предпочтительность пайки или сварки определяется целиком свойства [и термоэлектродов и припоя. Единственное требование, которое необходимо выполнять, — это обеспечение хорошего контакта термоэлектродов и достаточной прочности места контакта. Некоторые частные рекомендации сводятся к следующему практически любые термопары (платина-платиноро-диевая, железо-константановая, хромель-алюмелевая и т. д.) можно сваривать в пламени горелки с кислородным дутьем в случае термопар из неблагородных металлов сварка ведется под слоем флюса, например буры платина-платиноро-диевую термопару иногда сваривают при помощи электрической дуги (лучше постоянного тока) медь-константановую термопару можно паять как серебром, так и оловом. Перед пайкой (сваркой) термоэлектроды следует тщательно вымыть при монтаже термопар следует избегать изгибов, натяжений и других деформаций проволок. [c.152]

Кроме погрешностей за счет изменения сопротивления линии к сопротивления милливольтметра есть еще третий источник погрешностей, свойственный вообще термоэлектрической цепи, независимо от способа измерения э. д. с., а именно погрешность, возникающая от изменения температуры свободных концов термопары. При ивложении теории термопары принималось, что температура свободного конца термопары должна оставаться постоянной, но на практике это условие не всегда соблюдается. Возможным решением в этом случае является термостатирование свободных концов термопары однако термостатирование, относительно легко осуществляемое в лабораторной обстановке, далеко не просто решается в производственных условиях. Борьба с погрешностью, вызываемой ивменением температуры свободных концов термопары, легче удается применением компенсационных проводов с отведением свободного конца в зону с более или менее постоянной температурой. Однако применение компенсационных проводов ограничивается их относительно большим сопротивлением, вследствие чего их длина не может быть слишком большой. Применение компенсационных проводов значительно облегчает и термостатирование свободных концов, так как в условиях относительного постоянства температуры зоны размещения последних легко, применяя простейшие средства, получить уже практически полное постоянство температуры свободных концов. [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...