|
Содержание
< назад вперед >
§ 34. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВО. ТЕРМОПАРЫ
Если взять два разнородных
металла, спаять их концы, а два других конца присоединить к гальванометру, то
при нагреве места спая металлов гальванометр покажет наличие тока в цепи.
Совокупность пары металлов, используемая в этом случае, называется термопарой,
или термоэлементом. Появившийся в цепи ток называется термоэлектрическим, а э.
д. с, порождающая этот ток, называется термоэлектродвижущей силой.
Термоэлектродвижущая сила по
величине довольно мала и приблизительно пропорциональна разности температур
спая и окружающей среды. Приводим таблицу термо- э. д. с. в вольтах некоторых
пар металлов при разности температур спая и окружающей среды 100°С (табл. 9).
Знак « + » у э. д. с.
обозначает, что ток идет через нагретый спай от первого металла ко второму.
Важнейшим применением
термоэлементов является использование их для измерения температуры. Термометр,
действие которого основано не применении термопар, устроен следующим образом. В
фарфоровой трубке помещают две проволоки (например, из платины и
платинородия). Место спая проволок помещают в зону высокой температуры. Свободные концы проволок присоединяют
к зажимам гальванометра [5] шкала которого имеет деления в градусах. Термопары
дают возможность измерять высокие (до 2000°С и выше) и низкие температуры.
Точность термопар выше точности термометров другого типа.
Задачи для самостоятельного решения
1. Сколько тепла выделит в течение 1 ч ток 5 а, проходя по нагревательной спирали
электрического утюга, если спираль имеет сопротивление 24 Ом?
2. Электродвижущая
сила аккумулятора 2 В, внутреннее сопротивление 0,5 Ом. Зажимы аккумулятора замкнуты проводником сопротивлением
3,5 ом. Определить, сколько тепла выделит ток в проводнике в течение 0,5 ч.
3. Две электрические лампы сопротивлением 250 и 100
Ом включены в сеть напряжением 100 В. Определить, сколько тепла в течение 3 мин выделит ток в
каждой лампе, если они соединены последовательно и параллельно.
4. Спираль
электрической плитки изготовлена из нихромовой проволоки сечением 0,5 мм2, длиной 10 м.
Определить, сколько тепла выделит ток в течение 10 мин, если плитка включена в сеть напряжением 110 В.
5. Три проводника сопротивлением 2, 3 и 6 Ом включены между собой параллельно.
Общий ток равен 18 А. Определить, сколько тепла ежесекундно выделит ток в
каждом проводнике.
6. Электродвижущая сила источника тока 20 В, внутреннее
сопротивление его 0,2 Ом. Во внешнюю сеть включен электрический нагреватель, изготовленный из никелиновой проволоки сечением 0,2 мм2,
длиной 10 м. Сколько тепла выделит ток в нагревателе за 1 ч?
7. Необходимо рассчитать электрическую плиту,
которая смогла бы вскипятить 2,5 л воды, взятой при температуре 10° в
течение 40 мин. Потери тепла на нагрев самой плитки, чайника и воздуха
равны 40% . Для намотки спирали плитки использован
нихром сечением 0,5 мм2. Какую длину нихромовой проволоки
необходимо взять, если плитка будет включена в сеть напряжением 120 В?
Контрольные вопросы
1. Как читается закон Джоуля — Ленца и какова его формула?
2. Что за число 0,24 в формуле закона Джоуля — Ленца?
3. Каково практическое применение тепловых действий электрического 1 тока?
4. Каково назначение плавких предохранителей и как они устроены?
5. Как устроены тепловые реле и где они применяются?
6. Как происходит сварка электрическим током?
7. Что называется плотностью тока и почему для больших сечений проводников плотность тока уменьшается?
8. От каких причин зависит нагрев проводника?
9. Что такое термоэлектричество и где оно используется в технике?
[5] Гальванометр — прибор для измерения очень малых токов.
Содержание
< назад вперед >
| 
