实验报告-温差电动势的测量

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温差电偶实验报告

温差电偶实验报告

温差电偶实验报告温差电偶实验报告引言:温差电偶是一种常用的测量温度的装置,通过利用两个不同温度的接点产生的电动势差来测量温度差异。

本实验旨在通过温差电偶的制作和实际应用,了解其原理和使用方法,并探究其在温度测量中的应用。

一、温差电偶的制作1. 实验材料和仪器本实验所需材料有:铜线、铁线、镍线、锡线、绝缘胶带等。

仪器有:电源、电表、温度计等。

2. 制作步骤首先,将铜线、铁线、镍线分别剪成相同长度,并清洗干净。

然后,将铜线和铁线用锡线焊接在一起,形成一个接点。

接着,将镍线和铜线焊接在一起,形成另一个接点。

最后,用绝缘胶带将接点处绝缘,确保不会短路。

二、温差电偶的原理温差电偶的原理基于热电效应,即当两个不同金属的接点处于不同温度时,会产生电动势差。

这是因为不同金属的导电性能不同,导致电子在金属中的移动速度也不同,从而产生电动势差。

三、温差电偶的应用1. 温度测量温差电偶广泛应用于各种工业和科学实验中的温度测量。

由于温差电偶的响应速度快、精度高,且不受环境影响,因此被广泛应用于实验室、工厂等环境中的温度测量。

2. 温度控制温差电偶可以与温度控制系统结合使用,实现对温度的自动控制。

例如,在工业生产中,温差电偶可以用于监测设备的温度,并根据设定的温度范围进行控制,以确保生产过程的稳定性和安全性。

3. 温度补偿在某些应用中,温差电偶还可以用于温度补偿。

例如,在电子设备中,由于温度的变化会对电子元件的性能产生影响,因此可以使用温差电偶来实时监测环境温度,并根据监测结果对电子元件的工作状态进行调整,以保证设备的正常运行。

结论:通过本次实验,我们制作了温差电偶,并了解了其原理和应用。

温差电偶在温度测量、温度控制和温度补偿等方面具有广泛的应用前景。

在今后的科学研究和工程实践中,我们可以充分利用温差电偶的优势,提高温度测量的准确性和可靠性,为各个领域的发展做出贡献。

温差电偶的定标实验报告

温差电偶的定标实验报告

温差电偶的定标实验报告温差电偶的定标实验报告引言:温差电偶是一种常用的温度测量仪器,广泛应用于各个领域。

本实验旨在通过定标实验,验证温差电偶的准确性和可靠性,并探究其工作原理。

一、实验目的本实验的主要目的是通过定标实验,验证温差电偶的准确性和可靠性,并了解温差电偶的工作原理。

二、实验原理温差电偶是利用两种不同材料的热电效应产生电动势的原理来测量温度的。

它由两根不同材料的导线组成,两端焊接在一起形成一个闭合电路。

当温差电偶的两个焊点温度不同时,由于两种材料的热电效应不同,就会在电路中产生电动势。

根据热电效应的原理,我们可以通过测量电动势的大小来确定温度差。

三、实验仪器与材料1. 温差电偶2. 温度计3. 实验电源4. 电压表5. 多用途电压表6. 电热水槽四、实验步骤1. 将温差电偶的两个焊点分别与电压表和多用途电压表相连。

2. 将温差电偶的一端放入电热水槽中,另一端悬空。

3. 打开电热水槽,调节水温,记录下温差电偶两个焊点的温度和对应的电动势值。

4. 重复步骤3,改变水温,记录数据。

5. 根据实验数据,绘制温度与电动势的关系曲线。

五、实验结果与分析根据实验数据,我们可以得到温度与电动势的关系曲线。

通过对曲线的分析,我们可以得出以下结论:1. 温差电偶的电动势与温度呈线性关系,符合热电效应的基本原理。

2. 温差电偶的灵敏度随温度的变化而变化,这是由于不同材料的热电效应不同导致的。

3. 温差电偶的测量范围受到材料的限制,需要根据具体情况选择合适的温差电偶。

六、实验总结通过本次实验,我们验证了温差电偶的准确性和可靠性,并了解了温差电偶的工作原理。

温差电偶作为一种常用的温度测量仪器,在工业生产和科学研究中具有广泛的应用前景。

然而,在实际应用中,我们还需要注意温差电偶的使用条件和限制,以确保测量结果的准确性。

七、参考文献[1] 温差电偶的工作原理与应用. 仪器仪表学报, 2009, 30(3): 402-406.[2] 温差电偶的定标方法研究. 传感技术学报, 2015, 28(2): 123-128.八、致谢感谢实验中给予指导和帮助的老师和同学们。

热电偶温差电动势实验报告

热电偶温差电动势实验报告

热电偶温差电动势实验报告热电偶温差电动势实验报告引言:热电效应是热力学和电磁学的交叉领域,其研究对于能量转换和温度测量具有重要意义。

热电偶作为一种常见的温度传感器,广泛应用于工业生产、科学研究以及家用电器等领域。

本实验旨在通过测量热电偶的温差电动势,探究热电效应的基本原理和应用。

实验原理:热电效应是指在两个不同材料的接触点上,由于温度差异而产生的电势差。

其中最常见的热电效应包括塞贝克效应、珀尔效应和庞加莱效应。

本实验主要关注塞贝克效应。

塞贝克效应是指当两种不同材料的接触点处于不同温度时,由于材料本身的热导率不同,产生的电子迁移导致电势差。

热电偶就是利用这种效应来测量温度的一种装置。

热电偶通常由两种不同金属的导线组成,这两种金属分别称为热电偶的热电极和冷电极。

实验步骤:1. 准备实验所需材料和仪器,包括热电偶、温度计、电压表等。

2. 将热电偶的热电极和冷电极分别连接到电压表的正负极。

3. 将热电偶的热电极和冷电极分别置于不同温度的环境中,待温度稳定后记录电压表的读数。

4. 将热电极和冷电极的位置调换,重复步骤3。

5. 根据实验数据计算热电偶的温差电动势。

实验结果与分析:通过实验记录的数据,我们可以得到不同温度下的电压读数。

根据实验原理,我们知道热电偶的温差电动势与温度差成正比。

因此,我们可以利用实验数据绘制出热电偶温差电动势与温度差的关系曲线。

在实验过程中,我们还发现热电偶的材料选择对实验结果有一定影响。

不同的金属导线具有不同的热电特性,因此在应用中需要根据具体需求选择合适的热电偶材料。

实验应用:热电偶作为一种常见的温度传感器,广泛应用于工业生产和科学研究中。

其应用领域包括但不限于以下几个方面:1. 工业自动化控制:热电偶可以用于测量工业生产过程中的温度变化,以实现自动化控制和保护设备安全。

2. 热工测量:热电偶可以用于测量各种热工设备中的温度,如锅炉、炉窑等,以确保设备正常运行。

3. 科学研究:热电偶广泛应用于科学研究中的温度测量,如物理实验、化学实验等。

热电偶温差电动势的测量 说明书

热电偶温差电动势的测量 说明书

测量数据可显示,SV 显示器交替显示设定值/提示符(3sec/0.5sec) 设定值 设定值 ALM1 ALM2
四、有关参数的设定及功能的解释: 1.仪表的自整定功能(AT) : (1)在内部参数层中将自整定功能(AT)设置成 ON 后,按 SET 键即启动自整定功能, (自整定 系统的 P、I、D 参数) ,仪表返回至正常 PV/SV 显示,而面板上 AT 灯开始闪烁、同时(SV)窗口交替 显示设定的温度值和自整定符号“AT ”。 (2)注意:在将自整定功能(AT)设置成 ON 后,在整个自整定过程中,系统不允许修改任何值 (包括加热上限温度的设定) ,若要修改参数先将(AT)设置成 OFF。 (3)低 SV 值的自整定:为防止自整的超调太大,可以在低于设定值 SV 的某一个值处进行自整 定,这个低于的量由仪表量程 P—SH(高满度显示值设定)/P—SL(低满度显示值设定)和 USTP(低 PV 值自整定修正)共同决定;USPT 值是量程的百分比,在 0—400 度量程下,如果 USPT=2.0 那么实 际降低的值为(400-0)×2.0%=8,也就是说在自整定状态下值将降低 8℃。 2.手动/自动无扰动切换:在 PV/SV 显示状态下,按⊳键一下,SV 显示器千位数上出现 H,后三
E x ≈ α (t − t0 )
图(1)
图(2)
式中 α 称为温差电系数,对于不同金属组成的热电偶, α 是不同的,其数值上等于两接点温度差为 10C 时所产生的电动势。 为了测量温差电动势,就需要在图(1)的回路中接入电位差计,但测量仪器的引入不能影响热电 偶原来的性质,例如不影响它在一定的温差 t − t0 下应有的电动势 E x 值。 要做到这一点, 实验时应保证一定的条件。 根据伏打定律 , 即在 A、B 两种金属之间插入第三种金属 C 时,若它与 A、B 的两 连接点处于同一温度 t0 ,如图(2) ,则该闭合回路的温差电动势 与上述只有 A、B 两种金属组成回路时的数值完全相同。所以, 我们把 A、B 两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起,构成 热电偶的热端 (工作端) 。 将另两端各与铜引线 (即第三种金属 C) 焊接,构成两个同温度( t0 )的冷端(自由端) 。铜引线与电位 差计相连,这样就组成一个热电偶温度计,如图(3)所示。通 常将冷端置于冰水混合物中,保持 t0 = 0 � C ,将热端置于待测温 图(3) 度处,即可测得相应的温差电动势,再根据事先校正好的曲线或 数据来求出温度 t 。 【实验仪器】 UJ-31 型电位差计,DHBC-1 型标准电势与待测低电势 (或 BC9a 标 准 电 池 ) , AZ19 型直流检流计, DHT-2 型多档恒流控温实验仪等。 【实验内容】 1.熟悉 UJ-31 型电位差计各旋钮的功能,掌握测量电动势的基本要领。

实验报告样板《热电偶的定标与测温》

实验报告样板《热电偶的定标与测温》

实验(实训)报告
辽宁科技大学学院(系)年月日
3、用电位差计测热电偶的温差电系数;
图2 热电偶测量示意图
为了测量温差电动势,就需要在图2的回路中接入电位差计,
引入不能影响热电偶原来的性质,例如不影响它在一定的温差
值。

要做到这一点,实验时应保证一定的条件。

两种金属之间插入第三种金属C时,若它与A
,则该闭合回路的温差电动势与上述只有A
B两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起,构成
图6 电位差计工作原理
为工作回路,回路2为校准电流回路,回路
、误差分析;
、查阅资料,说明关于热点现象的有哪些应用?。

电动势的测定及其应用(实验报告).doc

电动势的测定及其应用(实验报告).doc

实验报告 电动势的测定及其应用一.实验目的1.掌握对消法测定电动势的原理及电位差计,检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。

2.学会制备银电极,银~氯化银电极,盐桥的方法。

3.了解可逆电池电动势的应用。

二.实验原理原电池由正、负两极和电解质组成。

电池在放电过程中,正极上发生还原反应,负极则发生氧化反应,电池反应是电池中所有反应的总和。

电池除可用作电源外,还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质,从化学热力学得知,在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系: △r G m =-nFE式中△r G m 是电池反应的吉布斯自由能增量;n 为电极反应中电子得失数;F 为法拉第常数;E 为电池的电动势。

从式中可知,测得电池的电动势E 后,便可求得△r G m ,进而又可求得其他热力学参数。

但须注意,首先要求被测电池反应本身是可逆的,即要求电池的电极反应是可逆的,并且不存在不可逆的液接界。

同时要求电池必须在可逆情况下工作,即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行,此时只允许有无限小的电流通过电池。

因此,在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时,所设计的电池应尽量避免出现液接界,在精确度要求不高的测量中,常用“盐桥”来减小液接界电势。

为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行,一般均采用电位差计测量电池的电动势。

原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和,如能分别测定出两个电极的电势,就可计算得到由它们组成的电池电动势。

附【实验装置】(阅读了解)UJ25型电位差计UJ25型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计,其测量范围为mV .V 1171-μ(1K 置1⨯档)或mV V 17110-μ(1K 置10⨯档)。

使用V V 4.6~7.5外接工作电源,标准电池和灵敏电流计均外接,其面板图如图5.8.2所示。

调节工作电流(即校准)时分别调节1p R (粗调)、2p R (中调)和3p R (细调)三个电阻转盘,以保证迅速准确地调节工作电流。

温度技术测量实验报告(3篇)

温度技术测量实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解温度测量的基本原理和方法;2. 掌握常用温度传感器的性能特点及适用范围;3. 学会使用温度传感器进行实际测量;4. 分析实验数据,提高对温度测量技术的理解。

二、实验仪器与材料1. 温度传感器:热电偶、热敏电阻、PT100等;2. 温度测量仪器:数字温度计、温度测试仪等;3. 实验装置:电加热炉、万用表、连接电缆等;4. 待测物体:不同材质、不同形状的物体。

三、实验原理1. 热电偶测温原理:利用两种不同金属导体的热电效应,即当两种导体在两端接触时,若两端温度不同,则会在回路中产生电动势。

通过测量电动势的大小,可以计算出温度。

2. 热敏电阻测温原理:热敏电阻的电阻值随温度变化而变化,根据电阻值的变化,可以计算出温度。

3. PT100测温原理:PT100是一种铂电阻温度传感器,其电阻值随温度变化而线性变化,通过测量电阻值,可以计算出温度。

四、实验步骤1. 实验一:热电偶测温实验(1)将热电偶插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量热电偶冷端温度;(3)根据热电偶分度表,计算热电偶热端温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。

2. 实验二:热敏电阻测温实验(1)将热敏电阻插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量热敏电阻温度;(3)根据热敏电阻温度-电阻关系曲线,计算热敏电阻温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。

3. 实验三:PT100测温实验(1)将PT100插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量PT100温度;(3)根据PT100温度-电阻关系曲线,计算PT100温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。

五、实验结果与分析1. 实验一:热电偶测温实验实验结果显示,热电偶测温具有较高的准确性,误差在±0.5℃以内。

分析误差原因,可能包括热电偶冷端补偿不准确、热电偶分度表误差等。

2. 实验二:热敏电阻测温实验实验结果显示,热敏电阻测温具有较高的准确性,误差在±1℃以内。

温差电现象的研究实验报告

温差电现象的研究实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除温差电现象的研究实验报告篇一:温差电动势的测量实验温差电动势的测量一、实验目的1.了解电位差计的工作原理,学会用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势。

2.学会用数字电压表测量热电偶的温差电动势。

3.了解热电偶的测温原理和方法。

4.测量热电偶的温差电动势。

二、实验仪器uJ31型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式检流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、保温杯。

三、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。

这样由两种不同金属构成的组合,称为温差电偶,或热电偶。

热电偶是一种常用的热电传感器,利用它可以测量微小的温度变化。

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(:温差电现象的研究实验报告)c为热电偶常数(或称温差系数),等于温差1℃时的电动势,其大小决定于组成热电偶的材料。

例如,常用的铜-康铜电偶的c值为4.26×10-2mV/K,而铂铑-铂电偶的c值为6.43×10-3mV/K。

热电偶可制成温度计。

为此,先将t0固定(例如放在冰水混合物中),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温度范围大(-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.数字电压表测量温差电动势由于数字式电压表的精度和准确度都很好,温差电动势的测量也可以采用数字电压表。

测量前,需要把数字电压表的两个接线端连接起来,对数字电压表进行调零。

把数字电压表的两个接线端接在温差电偶的两个信号输出端,选择合适的电压量程,就可以开始测量。

大学物理实验补充材料0612修订版 (1)

大学物理实验补充材料0612修订版 (1)

实验4-6 空气比热容比的测定1、按照如下示意图连接电路,注意温度传感器AD590和测温电压表的正负极不要接错。

压力传感器直接连接测量空气压强的数字电压表。

2、利用传感器可将非电学量转换为电学量进行测量(阅读课本P82),如本实验中利用压力传感器和温度传感器将压强和温度转换为电压,利用数字电压表进行测量。

测空气压强的数字电压表用于测量超过环境气压的那部分压强,1KPa 的压强变化产生20mV 的电压变化。

温度传感器接6V 直流电源和5K Ω电阻后,可产生5mV/K (将课本中5mV/℃改为5mV/K )的信号电压,即1开尔文的温度变化产生5mV 的电压变化。

3、表4-6-1改为如下格式:表4-6-1 数据记录参考用表周围大气压强P 0/(105Pa)实验开始前测量的室温T 0/mV测量次数状态Ⅰ压强显示值 P 1/mV状态Ⅰ温度T 0/mV状态Ⅲ压强显示值P 2/mV状态Ⅲ温度T 0/mV状态Ⅰ气体 实际压强P 0+P 1/(105Pa)状态Ⅲ气体 实际压强P 0+P 2/(105Pa)γ正常关闭1 2 3提前关闭 推迟关闭说明:(1)开始实验前,预热仪器和调零后,将进气活塞和放气活塞都打开,记录此时测温电压表显示的室温T 0 。

周围大气压强值由实验老师告知。

(2)为便于比较实验结果,5次测量过程中,用打气球打气时,尽量将P 1控制在相同的值。

打气结束,将进气活塞也关闭,等待瓶内空气稳定。

(3)按照课本步骤3所述方法正常关闭活塞2测3次,提前和推迟关闭活塞2各测1次,提前和推迟的效果要明显一点。

(4)计算3次正常关闭活塞2时所得的γ的平均值和标准偏差。

4、完成课后思考题1、2,试给出理论证明。

5、 补充思考题:本实验中测空气压强的数字电压表灵敏度为20mV/Kpa ,当数字电压表显示为温度传感器 5K Ω电阻测温电压表..6V 直流电源200mV时,待测气体压强为P0+10Kpa。

根据测量温度的数字电压表计算温度值的方法与此类似,试根据实验开始前测量的室温T0计算环境的摄氏温度值。

“温差电效应”制冰实验报告

“温差电效应”制冰实验报告

“温差电效应”制冰实验目的本实验测量不同材料的金属温差电动势,并根据温差电动势排列出温差电序;研究串联后的温差总电动势和各分电动势的关系;用两种不同金属组成一个温差电偶进行定标与测温;利用佩尔捷效应制冰,以及利用泽贝克效应发电。

实验装置保护两种金属连接的固定板(温差电偶,如图1所示)、保温杯、“温差电效应”制冰实验装置、“温差电效应”发电实验装置、数码显示测温仪、手持式红外测温仪、数字毫伏表、稳压电源等。

实验内容1:测量不同材料的金属温差电动势,并排列出温差电序 实验步骤1. 调零:用导线短路毫伏表。

调节“调零”旋钮,使毫伏表置零。

2. 如图2所示,保温杯内注入热水,测出热水的水温。

盖上盖子,将温差电偶板(如铜与锡)放入保温杯内。

金属A 与金属B 另一端处于常温下,并与毫伏表相连接,记录此时毫伏表读数。

3. 几个不相同的温差电偶板分别放入保温杯内,重复上述操作,对应测出电动势大小。

根据测得的大小、正负排出金属温差序列。

实验现象70.2℃下测得不同温差电偶板的电动势大小如下表所示:其中金属A 接毫伏表正极,金属B 接毫伏表负极。

图1图2:温差电动势的测量实验分析1.产生电动势的原因:当A与B两种不同材料导体(或导电类型不同的半导体)连接组成闭合回路时,如果两个接触处的温度(T1、T2)不同,则回路中就有电流产生,在回路中存在电动势。

如图3所示。

这种电流称为温差电流(也称热电流);这种电动势称为温差电动势(也称热电动势),这种现象称为“泽贝克效应”。

图3其原理是:当两种原子核外电子数目不同的金属有了分子渗透之后,在结合面,当核外电子受到温度扰动之后,一种金属的核外电子迁移到另一种金属方面去,导致失掉电子的金属呈现正极性电位,得到电子的金属呈现负电位,由此产生电位差。

2.图3中金属A与金属B的长短是否对回路电流大小或电动势有影响?查资料知,温差电动势的大小只与工作端和参考端的温差及电极材料有关,与电极的长度、直径无关。

大学物理实验-温度传感器实验报告

大学物理实验-温度传感器实验报告

关于温度传感器特性的实验研究摘要:温度传感器在人们的生活中有重要应用,是现代社会必不可少的东西。

本文通过控制变量法,具体研究了三种温度传感器关于温度的特性,发现NTC电阻随温度升高而减小;PTC电阻随温度升高而增大;但两者的线性性都不好。

热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。

PN节作为常用的测温元件,线性性质也较好。

本实验还利用PN节测出了波尔兹曼常量和禁带宽度,与标准值符合的较好。

关键词:定标转化拟合数学软件EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR1.引言温度是一个历史很长的物理量,为了测量它,人们发明了许多方法。

温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量,具有反应时间快、可连续测量等优点,因此有必要对其进行一定的研究。

作者对三类测温元件进行了研究,分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。

2.热电阻的特性2.1实验原理2.1.1Pt100铂电阻的测温原理和其他金属一样,铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。

利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω(即Pt100)。

铂电阻温度传感器精度高,应用温度范围广,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器,本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线,为此,首先要对铂电阻本身进行定标。

按IEC751国际标准,铂电阻温度系数TCR定义如下:TCR=(R100-R0)/(R0×100) (1.1)其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值(R100=138.51Ω,R0=100.00Ω),代入上式可得到Pt100的TCR为0.003851。

Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下:Rt=R0[1+At+B t2+C(t-100)t3] (-200℃<t<0℃) (1.2)式中Rt表示在t℃时的电阻值,系数A、B、C为:A=3.908×10−3℃−1;B=-5.802×10−7℃−2;C=-4.274×10−12℃−4。

温差电动势的测量实验报告

温差电动势的测量实验报告

温差电动势的测量实验报告实验目的本实验旨在通过测量温差电动势,研究温差电动势与温度差异之间的关系,并验证热电效应的存在。

实验器材•温差电动势测量装置•温度计•热源(如烧杯、烙铁等)•温差电动势测量仪实验原理温差电动势是指当两个焊接点的温度不同时,在热电偶的两个焊接点之间会产生电压差。

这种现象被称为“温差电动势”或“塞贝克效应”。

其原理基于热电偶的热电效应,即材料的温度差异会导致电子的热运动,从而产生电势差。

实验步骤1.准备实验器材:将温差电动势测量装置连接到温差电动势测量仪上,并插入温度计到测量仪的接口上。

2.确保温度计的接触头与测量装置的焊接点紧密接触,以确保准确测量温度。

3.打开测量仪的电源,并等待一段时间,直至测量仪的显示屏上显示出稳定的基准温度。

4.将热源(如烧杯)放置在测量装置的焊接点之一上,让热量传递到焊接点上。

5.同时,在另一个焊接点上使用温度计测量温度,并记录下来。

6.观察测量仪上的温差电动势显示,并记录下测量值。

7.移除热源,并等待一段时间,直至测量仪的显示屏上显示出稳定的基准温度。

8.重复步骤4-7,但这次在另一个焊接点上放置热源,并记录测量值。

9.根据实验数据计算出两个焊接点的温度差异,并计算出对应的温差电动势值。

10.将实验数据整理成表格或图表,并进行数据分析和讨论。

实验结果与分析根据实验数据,我们可以绘制出温差电动势与温度差异之间的关系图表。

通过分析图表,我们可以发现温差电动势与温度差异之间存在线性关系,即随着温度差异的增加,温差电动势也相应增加。

这验证了热电效应存在的理论。

实验结论通过本实验,我们成功测量了温差电动势,并验证了热电效应的存在。

实验结果表明,温差电动势与温度差异之间存在线性关系。

实验注意事项•在进行实验前,确保实验器材的连接正确并稳定。

•实验时需注意安全,避免热源接触皮肤或其他易燃物。

•在记录实验数据时,应保证准确性和一致性。

参考文献[1] 温差电动势测量实验报告,XX大学实验室,2020年。

电动势的测定及其应用(实验报告)

电动势的测定及其应用(实验报告)

实验报告电动势的测定及其应用一.实验目的1.掌握对消法测定电动势的原理及电位差计,检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。

2.学会制备银电极,银〜氯化银电极,盐桥的方法。

3.了解可逆电池电动势的应用。

二.实验原理原电池由正、负两极和电解质组成。

电池在放电过程中,正极上发生还原反应,负极则发生氧化反应,电池反应是电池中所有反应的总和。

电池除可用作电源外,还可用它来研究构成此电池的化学庾应的热力学性质,从化学热力学得知,在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系:Δl G n=-∏FE式中是电池反应的吉布斯自由能増量;n为电极反应中电子得失数;F为法拉第常数;E为电池的电动势。

从式中可知,测得电池的电动势E后,便可求得△「&,进而又可求得其他热力学参数。

但须注意,首先要求被测电池反应本身是可逆的,即要求电池的电极反应是可逆的,并且不存在不可逆的液接界。

同时要求电池必须在可逆情况下工作,即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行,此时只允许有无限小的电流通过电池。

因此,在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时,所设计的电池应尽量避免出现液接界,在精确度要求不高的测量中,常用“盐桥”来减小液接界电势。

为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行,一般均采用电位差计测量电池的电动势。

原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和,如能分别测定出两个电极的电势,就可计算得到由它们组成的电池电动势。

附【实验装置】(阅读了解)UJ25型电位差计UJ25型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计,其测疑围为lμV-17. ∖mV(Kl 置χl档)或1O∕∕V-171∕∏V (Kl 置χlθ档)。

使用5.7V ~ 6.4V外接工作电源,标准电池和灵敏电流计均外接,其面板图如图5. 8.2 所示。

调节工作电流(即校准)时分别调节Rpi (粗调)、R s,1(中调)和(细调)三个电阻转盘,以保证迅速准确地调节工作电流。

实验报告样板《热电偶的定标与测温》

实验报告样板《热电偶的定标与测温》

实验(实训)报告
辽宁科技大学学院(系)年月日
图1 热电偶示意图
热电偶可以用电测量温度。

用一只已知α值的热电偶,一端温度固定不变,
测物体接触,再测出热电偶回路的电动势,就可以求出待测温度。

由于温差电动势较低,因此在实验中利用电位差计来测量。

图2 热电偶测量示意图
为了测量温差电动势,就需要在图2的回路中接入电位差计,
引入不能影响热电偶原来的性质,例如不影响它在一定的温差
值。

要做到这一点,实验时应保证一定的条件。

两种金属之间插入第三种金属C时,若它与A
,则该闭合回路的温差电动势与上述只有A
B两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起,构成。

将另两端各与铜引线。

实验报告-温差电动势的测量

实验报告-温差电动势的测量

大学物理实验报告实验3-7 温差电动势的测量一、实验目的:测量热电偶的温差电动势。

二、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。

三、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ε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ε =C(T-T)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ε-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x E,伏特表读数为U=x E-IR,其中R为伏特表内阻。

由于U<x E,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x E。

如图,如果两个电动势相等,则电路中没有电流通过,I=0,N E =x E 。

如果N E 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x E ,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。

在实际的电位差中,N E 必须大小可调,且电压很稳定。

电位差计的工作原理如图所示,其中外接电源E 、制流电阻P R 和精密电阻AB R 串联成一闭合电路,称为辅助回路。

当有一恒定的标准电流o I 流过电阻AB R 时,改变AB R 上两滑动头C 、D 的位置就能改变C 、D 间的电位差CD V 的大小。

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大学物理实验报告
实验3-7 温差电动势的测量
一、实验目的:
测量热电偶的温差电动势。

二、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。

三、实验原理:
1、热电偶
和T,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ε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)。

电动势与温差的关系比较复杂,当温差不大时,取其一级
点的温度差(T-T
近似可表示为
ε=C(T-T

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。

固定用实验方法确定热电偶的ε-T关热电偶可制成温度计。

为此,先将T
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x E,伏特表读数为U=x E-IR,其中R
为伏特表内阻。

由于U<x E,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x E。

如图,如果两个电动势相等,则电路中没有电流通过,I=0,
N E =x
E 。

如果
N
E 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x E ,
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。

在实际的电位差中,
N
E 必须大小可调,且电压很稳定。

电位差计的工作原
理如图所示,其中外接电源E 、制流电阻P R 和精密电阻AB R 串联成一闭合电路,称为辅助回路。

当有一恒定的标准电流
o
I 流过电阻AB R 时,改变AB R 上
两滑动头C 、D 的位置就能改变C 、D 间的电位差CD
V 的大小。

由于测量时应保证o
I 恒定不变,所以在实
际的电位差计中都根据
o
I 大小把电阻的数值转换
成电压值,并标在仪器上。

CD
V 相当于上面的“
N
E ”,测量时把滑动头C 、D 两
端的电压
CD
V 引出与未知电动势x E 进行比较。

(1)校准: 根据标准电池电动势N
E 的大小,选定C 、D 间的电阻为
N
R ,
使
N E =o I N
R ,调节P R 改变辅助回路中的电流,当验流计指零时,AB R 上的电压
恰与补偿回路中标准电池的电动势N
E 相等。

由于
N
E 和
N
R 都准确地已知,这时
辅助回路中的电流就被精确地校准到所需要的o
I 值。

(2) 测量: 把开关倒向x E 一边,只要x E ≤o I N R
,总可以滑动C 、D
到'D 'C 、使检流计再度指零。

这时'D 'C 、间的电压恰和待测的电动势x E 相等。

设'D 'C 、之间的电阻为
x
R ,可得x E =
o I x
R 。


o
I 已被校准,x E 也就知道了。

由于电位差计的实质是通过电阻的比较把待测电压与标准电池的电动势作比较,此时有
N N
x
x E R R E =
因而只要精密电阻AB R 做得很均匀准确、标准电池的电动势
N
E 准确稳定、
检流计足够灵敏、电源很稳定,其测量准确度就很高,且测量范围可做的很广。

但是,在电位差计的测量过程中,工作条件常易发生变化(如辅助回路电源E 不稳定,制流电阻P R 不稳定等),为保证工作电流标准化,每次测量都必须经过校准和测量两个步骤,且每次要达到补偿都要进行细致的调节,所以炒作较为繁琐、费时。

由于数字式电压表的精度和准确度都很好,温差电动势的测量也可以采用数字电压表。

测量前,需要把数字电压表的两个接线端连接起来,对数字电压表进行调零。

把数字电压表的两个接线端接在温差电偶的两个信号输出端,选择合适的电压量程,就可以开始测量。

四、实验步骤
1、给水浴锅加水至与烧杯内水面相平,盖好盖子,给保温杯装适量水。

2、把数字万用表调零。

3、将热电偶的一端置于水浴锅中,另一端置于保温杯中。

4、将数字万用表和热电偶的红黑接线柱相连,接通电源,开始实验
5、测量升温过程不同温度点的温差电动势。

从61℃开始,每隔4℃测量一次,至89℃为止。

数据记录到表3-7-1内。

注意,在这个温度梯度中,任选两组温度进行数据记录,作为验证组。

表3-7-1 测量数据表
五、数据记录:
表3-7-1 测量数据表
六、数据处理
1、利用最小二乘法定出温差系数C 。

根据表3-7-1 测量数据表的数据,作图有:
由上图可知,热电偶的温差系数为 C=×10-2mV/K 热电偶的ε-T 关系为ε为
ε=× (1)
2、ε-T 关系的验证。

将实验组数据带入(1)式中有
ε验证1=×10-2×= ε验证2=×10-2×=
热端温度T /℃ 61
65
69
73
验证组
77 81
验证组
85 89
75 83
开尔文温标
T/K 334 338 342 346 348
350
354
356
358
362
降温电动势ε/mV
则 ε的验证值和真实值之间的误差为:
%
58.0%100250
.2250
.2-.2642%100|
-|%
84.0%100900.1900
.1-917.1%100|
-|2
22111=⨯=⨯=⨯=⨯真实真实验证真实真实验证εεεεεε 七、实验结论
由以上数据处理可知,两组的验证值和实验值的误差分别为0、84%和%,在
误差的范围内,可以认为ε验证1=ε真实
1,
ε验证2=ε真实2。

所以温差电动势和温度
之间的关系可以用式子(1)来表示,即 ε=×
八、误差分析
1、升温过快,认为数据记录不够准确。

2、水浴锅所带的温度显示器所测出的温度为水浴锅中水的温度,不是烧杯中水的温度,水浴锅中的水达到了所需要的温度而烧杯中的水可能还未达到所需温度,这就给数据记录带来了误差。

九、思考题
1、使用电位差计测量位置电压前要进行哪些操作
答:检查电位差计量,计量检定合格证是否真实有效;大致判断要测量的电压范围,确认是在电位差计的测量范围之内,否则不能进行测量;接线;标准化,使检流计指零;将读数置于先前估计的范围内;测量。

2、如何确定热电偶的正负极性
答:可在工作端加热,然后用仪表测量热电势,若读数增加,则接仪表正端的即为正极,另一端为负极。

3、为什么电势差计必须经过工作电流标准化后方可进行正确测量
答:一般便携式电位差计使用电池,电池电压会慢慢降低的,为使测量准确,
每次测量前都要用内部标准电池校对。

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