[实用新型]塞贝克效应实验仪

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塞贝克效应实验仪器。

背景技术

塞贝克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，当相互接触的一端温度大于另一端，便因温度不等而产生电动势和电流的温差电现象。这种因温差而产生的电动势与材料性质、温差大小等因素有关。根据塞贝克效应可利用废热发电，具有重要的应用价值。可是目前的塞贝克效应实验装置，存在三个问题：一是仅限于测量半导体温差与电动势的关系，缺少考虑测量导体温差与电动势的关系；二是没有测量接触电动势的功能；三是没有考虑负载，没有研究负载接入后，温差电流、发电效率与温差、材料性质的关系。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在较为全面深入研究塞贝克效应，提供一种定量测量塞贝克效应与材料性质、温差大小等因素关系的实验装置，进一步满足物理实验教学需要，为师生设计制作温差发电机和温度传感器提供实验平台。

一种塞贝克效应实验仪，包括：

直流稳压电源、恒压源及控制器、热源、绝热室、电位差计、数字电压表、电流表、数字温度计、负载、计时器、多种不同材料和形状的导体、半导体PN结。直流稳压电源为电路提供工作电压或电流；

电位差计测量材料A与B的接触电动势和温差电动势；

恒压源及控制器为热源发热提供工作电流；

计时器记录热源和温差发电做功的时间。

进一步地，热源固定在绝热室中，与恒压源、数字电流表串联构成回路。数字电流表测量通过热源的电流。数字电压表与热源并联，测量加在热源上的电压。

进一步地，材料A与B的连接处穿过热源，固定在绝热室内，温度计的探头帖近材料A与B的连接面，探测高温端接触面的温度。

进一步地，在材料A与B的冷端或导线引出端，串有电流表测量温差电流。电位差计并联在材料A与B的冷端或导线引出端，测量接触电动势或温差电动势。数字温度计探头接在材料A与B的冷端或导线引出端，测量低温端的温度。

进一步地，负载与数字电流表串联，接入材料A与B的冷端，数字电流表测量通过负载的温差电流。数字电压表与负载并联，测量加在负载上的温差电压。数字温度计探头与材料A、B的冷端相连，检测接入负载后材料A、B冷端的温度。

本实用新型的特点是可通过定量测量，研究影响塞贝克效应的因素，为高校物理实验教学和研究，提供一种较为完善的实验装置。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施方式中的结构示意图。图中：1、直流稳压电源，2、绝热室，3、导体材料A与B的接触面，4、热源，5、恒压源，6、数字电位差计，7、计时器，21、数字电压表A，22、数字电压表B，31、数字电流表A，32、数字电流表B，41、数字温度计A，42、数字温度计C，43、数字温度计B，411、数字温度计A的探头，421、数字温度计C的探头，431、数字温度计B的探头，51、负载B端，52、负载A端，81、接线柱A，82、接线柱B，91、导体材料A，92、导体材料B。

图2为本实用新型的第二实施方式中的结构示意图。图中：1、直流稳压电源， 2、半导体材料B，3、半导体材料A，4、半导体热源，5、恒压源，6、数字电位差计，7、计时器，21、数字电压表A，22、数字电压表B，31、数字电流表A，32、数字电流表B，41、数字温度计A，42、数字温度计C，43、数字温度计B，411、数字温度计A探头，421、数字温度计C探头，431、数字温度计B探头，51、负载B端，52、负载A端，81、接线柱A，82、接线柱B。

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1 把 220V 交流市电变成纹波较小的直流电，输出到恒压源及控制器5，数字电位差计6，数字电压表21和22，数字电流表31和32，数字温度计41、42和43、计时器7。

本实施例的导体材料A 91的一端与材料B 92的一端紧密接触，形成接触面3，固定于绝热室2的底座上。数字温度计43的探头431紧贴接触面3，测量接触面3的温度。用数字电位差计6测量导体材料A和材料B加热前的接触电动势。

恒压源5提供和控制输出到热源的电压，与数字电流表31、热源4串联构成回路，数字电流表31测量显示回路的电流，数字电压表21与热源4并联，测量显示加到热源的电压。