Tebranishlar

Termoparani darajalash va termoelektr yurituvchi

kuchni aniqlash.

Kerakli asbob va materiallar: 1.Tayyor termopara. 2. Sezgirligi yuqori bo’lgan gal’vonometr.

3. Termoctat yoki isitgichli kalorimetr.

Ishning maqsadi: Qattiq jismlarda va beruvchi kontak hodisalarini termopara yordamida va termopora yordamida va termoelektr yurituvchi kuchlarni aniqlash asosida o’rganish.

QISQACHA NAZARIYA VA QURILMANING TAVSIFI.

Ikki hil metal uchlari kavsharlanganda ularning haroratiga va moddalarning ximiyaviy tabiyatiga bog’liq holda erkin elektronlarlarining diffuziyalanishi sababli , o’tkazgichlarning uchlarida hosil bo’lgan potentsiallar farqiga kontakt potentsiallar farqi deb ataladi. Bu hodisani birinchi marta 1797 yili Italiya fizigi A. Vol’ta tajribada tekshirib, o’zining quyidagi ikkita qonunini kashf qildi.

Voltaning birinchi qonuni. Ikki har xil metal- o’tkazgichlar tutashtirilganda, ular ichlaridagi hosil bo’lagan kontakt potensiallar farqi ularning fizik-ximyaviy hususiyatlariga va haroratiga bog’liqdir.

Voltaning ikkinchi qonuni. O’zaro ketma-ket ulanganda bir qancha metall o’tkazgichlar uchlarida hosil bo’lgan kontakt potensiallar farqi o’zgarmas haroratda faqat eng chekka o’tkazgichlarning fizik-ximyaviy hususiyatlariga bog’liq emas.Volata metallarning shunday qatorini tuzdiki, bu qatorda har bir oldingi metal o’zidan keyingilarga tekkizilganda musbat zaryadlar ekan. Bu Volata qatori quyidagidir:Sb-43; Fe-15; Mo+7.6; Cd+4.6; W+3.6; Cu+3.2; Zn+3.1;

A1 H01

A2 H02

Metallarning klassik o’tkazuvchanlik nazariyasiga
binoan tutashtirilgan ikki metal o’tkazgich (1-rasm) uch-

laridagi protin kontakt protsienlar farqi (1-rasm)

tashqi va ichki potensiallar farqlarining yig’gindisiga tengdir, ya’ni (1)

Bunda A₁, A₂- birinchi va ikkinchi o’tkazgich metaldan elektronning chizig’i, -elektronning zaryadi, K – Boltsman doimiysi, T- absolyut harorat, n₀₁,n₀₂- birinchi va ikkinchi o’tkazgichlarning erkin elektronlar konsentratsiyasi.(1) formula Voltaning birinchi qonunining matematik ifodasi bo’lib, haqiqatan ham tutashtirilgan ikki o’tkazgich uchlaridagi kontakt potensiaallar farqi , harorat T ga va ularning fizik-ximyaviy hususiyatlari A₁, A₂, n₀₁, n_02,ga bog’liqdir.

Voltaning ikkinchi qonuni isbotlash uchun, 2-rasmda tasvirlangan, o’zgarmas haroratdagi o’zaro ketme-ket ulangan o’tkazgich zanjiriga qarab chiqaylik. (1)dan foydalanib quyidagini yozamiz:

1

2

3

4

(2)

Bundan (3) , 2-rasm

bunda - kontakt potensiallar farqi oraliqdagi o’tkazgichlarning fizik-ximyaviy hususi- yatlariga bog’liq emas.agar bu o’zaro ketma-ket ulangan to’rtta o’tkazgichlarning uchlari tutashtirilib, yopiq zanjir hosil qilinsa, (3-rasm) u vaqtda (1) asosan quyidagi munosabqt kelib chiqadi:



(5)

3-rasm

Bundan ko’rinadiki, kontakt haroratlari bir xil bo’lganda, yopiq zanjirda kontakt potensiallari farqi hosil bo’lmas ekan.

TERMOELEKTR HODISASI. Kontakt haroratlari turlicha bo’lgan yopiq zanjir noldan farqli bo’lgan termoelektr kuch yuzaga keladi. Agar ikki metaldan yopiq zanjir tuzib payvandlangan uchlaridan biriga T₁ haroratgacha sovitilib ikkinchisi T₂ hororatgacha isitilasa, zanjirda termoekektro yurituvchi kuch hosil boladi.(1-rasm)

Har xil o’tkazgichlardan tuzilgan yopiq zanjirda termo EYUK ning hosil bo’lish effektiga TERMOELEKTR HODISASI deyiladi. Temoelektr hodisasidan texnikada haroratni aniqlashda foydalaniladi. Bu maqsad ikkita ikki hil metaldan yoki qotishmadan iborat termoelement-termopara o’lchashda foydalanish uchun uni termomoment yordamida darajalanib, TEYK ning haroratga bog’lanish grafigi olinadi. Termoparaning sezgirligi juda katta bo’ladi.

Masalan, temir-konstantan materiallaridan tayorlangan termopara 800 K gacha, platina va 10% li ridiy elementi qo’shilgan platinaq qotishmasidan tayorlangan termopara 1800-2100 K gacha haroratni o’lchash mumkin.

4-rasmda tasvirlangan ikkita ikki hil o’tkazgichdan hosil bo’lgan termopara-termoelementda hosil bo’lgan TEYK, uning kontaktlardagi va kontakt potentsiallar farqlarining yig’indisiga teng:

(5)

bunda

bu erda C= har bir juft o’tkazgiz sistemasi uchun o’zgar-

mas kattalik bo’lib, unga solishtirma termoelektr yurituvchi kuch deyi-

ladi.(5) termoparaning asosiy harakteristikasi Csolishtirma TEYK quyi- 4-rasm

dagiga teng bo’ladi: (6)

Solishturma elektrtermo-yurituvchi kuch deb, termopara kontaktlarida temperatura farqi 1K ga teng bo’lganda, hosil bo’lgan TEYK teng bo’lgan kattalikka aytiladi.

Quyidagi jadvalda ba’zi bir termoparalar uchun C ning qiymatlari keltirilgan.


Termopara Pv


C, 3.5 0.5 3.5 6.3 2.5 18.1
m

g _k

T₂ T₁