«Жаратылыстану ғылымдары және педагогикасы» Жоғары мектебі Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
жүктеу/скачать 134,06 Kb.
|
«Жаратылыстану ғылымдары және педагогикасы» Жоғары мектебі-emirsaba.org
| Құрал жабдықтар: Термопара, гальвонаметр, қыздырғыш прибор, термометрлер, суы бар ыдыс, құймасы бар тигель.
Теориядан қысқаша мәлімет Екі түрлі металлдың қосылған жерінде (контактісінде) осы металдардағы еркін электрондардың шығу жұмысы мен тығыздығының әртүрлі болуына байланысты контактілі деп аталатын потенциалдар айырымы пайда болады. Осы контактілік потенциалдар айырымының пайда болу себептерін қарастырайық. Тұйықталған екі А және В металдардың тізбегін (1 – сурет) алып тізбектің 1, 2, 3, 4, 5, 6 нүктелерінің арасындағы өзгеруін қарастырайық. 1 мен 2 нүктелерінің арасында электрондардың металдан шығу жұмысы болатынына байланысты потенциалдар айырымы болады. 2 және 3 нүктелеріндегі электрондар бұл нүктелер бір металдың ішінде болғандықтан бірдей потенциалда болады. А және В металдардың контактісіне 3 нүктеден 4 нүктеге өткенде потенциал өзгереді, оның себебі – А және В металдарындағы еркін электрондардың концентрациясының әртүрлі болуы, 4 пен 5; 5 пен 6 нүктелерінің потенциалдары туралы да осындай тұжырым жасауға болады. Демек, екі металдың түйіскен жерінде потенциалдар айырымы пайда болады. 3 пен 4 нүктелерінің арасындағы ішкі потенциалдар айырымы да екі металдың бетіне жақын орналасқан. 1 мен 6 нүктелерінің арасындағы сыртқы потенциалдар айырымы. Енді екі металдың 1 мен 2 және 5 пен 6 нүктелерінің арасындағы потенциалдар айырымының пайда болу себептерін қарастырайық. Металдағы өткізгіштік (яғни иондармен байланыспаған) бос электрондар үздіксіз жылулық қозғалыста болады. Олардың ішіндегі ең жылдам қозғалған, кинетикалық энергиялары жоғары электрондар металдан сыртқа ұшып шығуы мүмкін. Бұл жағдайда олардың ұшып шығуына байланысты пайда болған металдың оң зарядының тарту күшіне қарсы және бұлардың ертерек ұшып шыққан электрондар тудыратын электрондық бұлттан тебілу күшіне қарсы жұмыс істеледі. Электронның металдан шығуына істелінетін жұмысты электрондардың металдан металдан шығу жұмысы деп атайды. Демек, метал мен оны қоршаған кеңістіктің арасында электрондардың шығу жұмысының шамасы А–мен анықталатын потенциалдар айырымы пайда болады. , (1)
Шығу жұмыстары АА мен АВ– ға тең А мен В металдары үшін бұл шама мынаған тең , (2) Ал екі металдың арасында (1 мен 6 нүктелерінің арасында) сыртқы потенциалдар айырымы пайда болады. . (3) Ішкі потенциалдар айырымының болу себебі – металдардың көлем бірлігіне кіретін бос электрондар саны n – нің әртүрлі болуы. Бос электрондар концентрациясы көп металдан уақыт бірлігінде ұшып шығатын электрондардың саны көп болады. Мысалы, nА > nВ болса, А металынан В металына өтетін электрондардың саны кері өтетін электрондардың санынан көп болады. Бұл жағдай екі металдың шекарасында ішкі потенциалдар айырымын тудырады. Классикалық электрон теориясы бойынша. . (4)
е – электрон заряды, Т – металдардың контактісінің абсолют температурасы, пА , пВ – А мен В металдарындағы электрондардың концентрациясы. Демек, қарастырылған екі себепке байланысты (3) және (4) формулаларға сәйкес, екі металдың арасындағы потенциалдар айырымы мынаған тең болады: . (5)
термо э.қ.к. пайда болады. Мысалы, бірінші контактінің температурасы Т1 , ал екіншісі Т2 болса, онда тізбектегі э.қ.к. жоғарыда қарастырылған потенциалдар айырымының қосындысына тең болады. . Бұдан (6)
Демек, термопараның негізгі қасиеті – онда пайда болатын э.қ.к. - нің контактілердің температураларының айырымына тура пропорционал болуы. Термопараның сол қасиеті оның контактілерінің жапсарлары орналасқан екі ортаның температуралар айырымын анықтауға пайдаланылады. Ол үшін термопараны алдын ала градуирлеу қажет. Бұл жұмыстың мақсаты термопараны градуирлеу және белгісіз металдардың қоспасы – құйманың балқу температурасын анықтау. жүктеу/скачать 134,06 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|