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2007年12月10日 (月)

熱電対

◆理論「熱電対に関する問題」

(1)異種の金属a,bを接続して閉回路(これを熱電対という)を作り、
二つの接続点を違った温度に保つと、この閉回路に電流が流れる
現象を何というか。

(2)異種の金属a,bや半導体の閉回路ループの各接続点を一定温度に
保ちながら、電流を流すと、二つの接続点の一方でジュール熱以外の
熱が発生し、他方では熱の吸収が生じる現象を何というか。

解答 

(1)ゼーベック効果

(2)ペルチェ効果

解説

2本の金属A・Bを接続して
接合点J1を熱し,J2を冷やすと,起電力が発生す
る.この起電力を熱起電力という。また、J1を熱
接点,J2を冷接点という。そして、このような現
象をゼーベック効果といい,2本の金属を組み合
わせたものを熱電対という.

金属AとBによる熱電対に金属Cを
接続し,接合点Jを同じ温度に保つ
ようにすれば,Cを接続しないときと同じ熱起電
力が発生する.この場合,金属Cを中間金属とい
い,この現象を中間金属の法則という.

熱電対の一端を熱し,他端を直流電
圧計に接続して,熱起電力を測定すると。
この場合,直流電圧計と二つの接合点Jを
接続するために使われているリード線は,中問金
属に相当し,冷接点は特に冷やしていないが常温
に保たれ,熱接点に比較して低い温度ということ
になる.このゼーベック効果を利用して温度を測
定することができる。

すなわち,冷接点J2を水と氷を入れた魔法びん
中に入れてO[℃]に保ち,熱接点Jlの温度と生
じた熱起電力の関係を,あらかじめグラフにしておく.
このグラフを利用して熱起電力から温度を求め
るのである.この原理を用いた温度計を熱電温度
計という.

熱電対にはいろいろな種類があるが,ここでは,
銅・コンスタンタン,アルメル・クロメル,白金・
白金ロジウムなどが知られている。

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