温差电教学演示仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种物理学教学用的演示仪器。在物理学教学中，温差电现象、热力学定律及热机等内容目前还没有专门的演示仪器。本实用新型专利技术提供的温差电演示仪是用一块半导体致冷器件，并对器件加以要求的电压及热源，配以开关等器件构成的。该仪器结构简单，对使用的环境无过高要求，可用于一般教学环境，能够方便的演示有关温差电现象及热力学现象。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种物理教学用演示仪器。在物理学教学中，温差电现象没有专门的演示仪器，只有一种用几个结点的金属热电偶构成的简单装置，缺点是只能演示塞贝克效应，产生的温差电动势太弱，仅是毫伏级，无法演示众多的温差电效应和现象，并且效果不明显，不能全面地体现教学思想。在热力学教学中，第一、第二定律、热机、致冷机方面内容无任何演示仪器和简单装置，只有一些模型，仅可看到相应的构造，无法演示体现上述定律的现象。本技术的目的在于提供一种物理教学用演示仪器，可以将温差电现象、热机、致冷机及热力学，第一、第二定律等多项教学演示在同一仪器上完成。本技术是以如下方式完成的用一块以往都是用做制造致冷设备(如冷箱、冷刀、冷台)的半导体致冷器件，也可以根据该仪器输出功率的大小，采用几块半导体致冷器件进行串、并联。并对器件加以要求电压及热源，并配以开关等器件构成的。附图所示的是该仪器的具体线路。如图所示，在一块TECl型半导体致冷器件上，将器件的正端与稳压电源的正极〔7〕及仪器的输出端〔5〕相联接，稳压电源的负端〔6〕与开关的一端〔2〕相联接，半导体致冷器件的负端与开关另一端〔3〕相联接，在半导体致冷器件陶瓷表面上装有一加热器，在陶瓷的另一表面加装散热器。稳压电源可选用输出电压为0－15V可调，加热器可选用电阻丝加热或其它简便易行的加热方式，散热器可选用铝散热片或水散热器。当开关〔3〕端倒向〔1〕端时，对TECl的两个陶瓷面加有一定温差，输出端〔4〕〔5〕即可输出电能。当开关〔3〕倒向〔2〕时，TECl即可致冷，〔8〕为一铜一康铜热电偶，用以测量TECl的表面温度。该仪器可以方便演示下列定律和现象。(1).塞贝克效应将器件冷表面保持一定温度(如10℃)，使热表面升温(如100℃)，则器件可产生电动势(约3.2伏特)，可使所接用电器(如小电机、小灯泡等)正常工作，即为塞贝克效应。(2).温差发电使用方法同上，器件利用物体温度差直接获得电能，即温差发电。(3).热机使用方法同上，器件从高温热源吸热，对外做功，同时向低温热源放热，即热机。(4).热力学第一定律和热力学第二定律开氏表述使用方法同上，器件输出电能是从高温热源吸热转化而来，不违背热力学第一定律。使器件两表面温度相同，变成单一热源，则器件不能向外输出电能，即说明了热力学第二定律开氏表述。(5).珀耳帖效应向器件提供电流，器件一表面降温，一表面升温，即珀耳帖效应。(6)致冷机使用方法同(5)，将器件热表面热量及时散发掉。该仪器的有关技术指标1.温差电功能部分温差为零，产生电动势为零，温差100℃，电动势约3.5伏特，产生电功率约4.9瓦特；如能使温度达250℃，电动势约7.5伏特，电功率约22.5瓦特。2.致冷功能部分外加电压15伏特，器件两表面最大温差60℃，热表面为10℃时，冷面为－50℃；加10伏特电压，热表面10℃，冷表面为－30℃。3.热电偶测温铜－康铜热电偶测温范围为－270°－400℃。该仪器结构简单，对使用的环境无过高的要求，可用于一般教学环境，能够方便的演示有关温差电现象及热力学现象。权利要求1.一种温差电教学演示仪其特征是在半导体器件的正端与稳压电源的正极及仪器的输出端相联接，稳压电源的负端与开关的一端相联接，半导体致冷器件的负端与开关另一端相联接，在半导体致冷器件的陶瓷面上装有一加热器，另一陶瓷面上加装散热器。2.按照权利要求1所述的温差电教学演示仪其特征是在半导体致冷器件的表面粘接有热电偶〔8〕。专利摘要本技术涉及一种物理学教学用的演示仪器。在物理学教学中，温差电现象、热力学定律及热机等内容目前还没有专门的演示仪器。本技术提供的温差电演示仪是用一块半导体致冷器件，并对器件加以要求的电压及热源，配以开关等器件构成的。该仪器结构简单，对使用的环境无过高要求，可用于一般教学环境，能够方便的演示有关温差电现象及热力学现象。文档编号G09B23/06GK2069145SQ89220930公开日1991年1月9日 申请日期1989年12月13日 优先权日1989年12月13日专利技术者顾洪恩, 戚蓝, 戚麟 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温差电教学演示仪其特征是在半导体器件的正端与稳压电源的正极［７］及仪器的输出端［５］相联接，稳压电源的负端［６］与开关的一端［２］相联接，半导体致冷器件的负端与开关另一端［３］相联接，在半导体致冷器件的陶瓷面上装有一加热器，另一陶瓷面上加装散热器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾洪恩，戚蓝，戚麟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]