[实用新型]帕尔帖效应实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及高校物理实验教学仪器领域，特别涉及一种温差电现象的帕尔帖效应实验仪。

背景技术

帕尔帖效应是指将不同材料的导体（或半导体）A 和导体（或半导体）B的两端相互紧密接触，当与外加电源串联构成闭合回路，外加电流流过两接触处时，会出现一端吸热而使温度下降，另一端放热而使温度升高的温差电现象。这种因电流流过而产生的温差的大小与材料性质、电流大小方向等因素有关。利用帕尔帖效应可设计制作电制冷或制热机，特别是电制冷，得到了广泛应用。可是目前高校物理实验教学中缺少用于定量测量研究帕尔帖效应的实验仪。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在填补定量研究帕尔帖效应的实验装置的空白，提供一种定量测量帕尔帖效应与材料性质、电流大小方向、接触面积等因素关系的实验仪，为师生设计制作电制冷、制热机提供实验平台。

一种帕尔帖效应实验仪，包括：

直流稳压电源、恒流源及控制器、电流表、温度计、绝热室、计时器等。直流稳压电源为电路提供工作电压或电流；

温度计，测量材料不同位置的温度；

绝热室，固定材料相互间的连接和温度计的探头，减小与环境的热交换；

多种用于实验的不同性质形状的导体和半导体。

作为优选，采用恒流源及控制器控制输出电流大小和方向，定量测量帕尔帖热与电流的关系。

进一步的，所述恒流源及控制器、电流表与二种或二种以上材料构成回路，回路中的电流由恒流源提供，大小由数字电流表测量并显示。

进一步的，置于绝热室中的温度计探头，探测固定于绝热室的二种材料接头处温度的变化，温度计探头探测到的温度信号经导线传到温度传感器，与基准电压对比，经运算电路运算得到结果，送往LED显示器，显示温度的数值。

进一步的，计时器用于记录绝热室内的温度随时间的变化，以及计算不同实验方案，材料连接处吸收或放出热量的多少。

进一步的，提供多种材料的导体和半导体，定量研究帕尔帖效应与材料性质、接触面积等因素的关系。

本实用新型的特点是可通过定量测量研究影响帕尔帖效应的因素，为师生设计制作电制冷、制热机提供实验平台，为高校物理实验教学和研究，提供一种较为完善和精密的实验装置。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施方式中的结构示意图。图中：1、材料A，11、两材料接触端A，12、两材料接触端B，21、绝热室A，22、绝热室B，31、温度计A探头，32、温度计B探头，41、材料B，42、材料B，51、温度计A，52、温度计B，6、电流表，7、恒流源及控制器，8、直流稳压电源，9、计时器。

图2是本实用新型的第二实施方式中的结构示意图。图中：10、两半导体材料接触面，11、半导体材料A，12、半导体材料B， 21、温度计A的探头，22、温度计B的探头，31、绝热室A，32、绝热室B，41、导线A，42、导线B，51、温度计A，52、温度计B，53、温度计C，5、温度计C的探头，6、电流表，7、恒流源，8、直流稳压电源，9、计时器。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本实用新型的具体实施方式。

第一实施例为导体材料，请一并参考图1，直流稳压电源8 把 220V 交流市电变成纹波较小的直流电，为恒流源7、数字电流表6、温度传感器51、52、53、计时器9提供工作电源。恒流源7提供和控制恒流输出，加到由导体材料A和B组成的外电路上，经数字电流表6测量显示回路电流大小和方向。

本实施例的导体材料A 1的一端与材料B 41的一端紧密接触，形成接触面11，固定于绝热室21的底座上；导体材料A 1的另一端与材料B 42的一端紧密接触，形成接触面12，固定于绝热室22的底座上，记下接触面11、12的长度和宽度。材料B 41的另一端与数字电流表6连接，材料B 42的另一端与恒流源7连接，构成回路。

数字温度传感器51的探头31靠紧绝热室21中的接触面11，探测接触面11的温度； 数字温度传感器52的探头32靠紧绝热室22中的接触面12，探测接触面12的温度。