เทอร์โมคับเปิลคืออะไรและทำงานอย่างไร

มีเทอร์โมคับเปิลเกิดขึ้นเนื่องจากปรากฏการณ์ดังกล่าวเนื่องจากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัส ถ้าตัวนำตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ของแข็งที่แตกต่างกันสองตัวถูกนำมาสัมผัสใกล้ชิดกันประจุไฟฟ้าที่แยกจากกันจะเกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงกับสถานที่ที่พวกมันสัมผัส ในกรณีนี้ที่ปลายด้านนอกของตัวนำเหล่านี้ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจะเกิดขึ้น ความต่างศักย์นี้จะเท่ากับความแตกต่างในฟังก์ชั่นการทำงานของโลหะแต่ละชนิดหารด้วยประจุอิเล็กตรอน

เป็นที่ชัดเจนว่าหากคุณปิดคู่ดังกล่าวลงในวงแหวน EMF ที่ได้จะเป็นศูนย์ แต่หากในมือข้างหนึ่งยังคงเปิดทิ้งไว้จะมี EMF ตัวจริงตั้งแต่สิบโวลต์ถึงหน่วยโวลต์ขึ้นอยู่กับว่า นี่คือสำหรับวัสดุ

แน่นอนว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะวัดความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสกับโวลต์มิเตอร์อย่างไรก็ตามมันจะแสดงให้เห็นถึงลักษณะของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันตัวอย่างเช่นมันปรากฏตัวในทรานซิสเตอร์และ ในไดโอดบนทางแยก p-n.

บรรทัดล่างคือเมื่อยกตัวอย่างเช่นโลหะสองชนิดเข้าสู่ระบบระบบจะออกจากสมดุลเนื่องจากศักยภาพทางเคมีของโลหะทั้งสองนี้ไม่เท่ากันซึ่งเป็นผลให้อิเล็กตรอนกระจายไปในทิศทางของการลดพลังงานซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของประจุและ ศักย์ไฟฟ้าของโลหะที่ถูกสัมผัส ดังนั้นในบริเวณใกล้เคียงการเติบโตของสนามไฟฟ้าจึงเริ่มต้นขึ้นและด้วยเหตุนี้เราจึงมีสิ่งที่เรามี

ถ้าตอนนี้เราพิจารณาตัวนำสองตัวที่ทำจากโลหะที่แตกต่างกันอีกครั้งปิดในวงแหวนเมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าทั้งหมดในวงจรปิดกลายเป็นศูนย์จากนั้นเราจะได้รับตำแหน่งสัมผัสสองจุด เราจะเรียกสถานที่เหล่านี้แยก

ดังนั้นจึงมีสองทางแยกของตัวนำที่แตกต่างกันสองตัว จะเป็นอย่างไรถ้าคุณลองอุ่นทางแยกแห่งหนึ่งแล้วทิ้งวินาทีที่อุณหภูมิห้อง เห็นได้ชัดว่าเนื่องจากโลหะที่เชื่อมต่อนั้นมีความแตกต่างกันและมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการสัมผัสที่แตกต่างกันในแต่ละรอยต่อ

การทดลองพิสูจน์ให้เห็นว่าความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างทางแยกจะเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิเพื่อให้คุณสามารถป้อนค่าสัมประสิทธิ์ของสัดส่วนซึ่งเรียกว่าเทอร์โม - EMF สำหรับเทอร์โมคัปเปิลต่าง ๆ thermo-EMF จะแตกต่างกัน

หากวัดแรงดันไฟฟ้าในบริบทของวงแหวนดังกล่าวจากนั้นในช่วงอุณหภูมิหนึ่งมันจะเป็นสัดส่วนอย่างเข้มงวดกับความแตกต่างของอุณหภูมิของรอยต่อ และถึงแม้ว่าคุณจะทิ้งทางแยกเพียงอันเดียว (ดังในรูป) และทำให้ร้อนขึ้นและวัดแรงดันระหว่างปลายทั้งสองที่อยู่ที่อุณหภูมิห้องเดียวกันคุณยังสามารถหาการพึ่งพา EMF ที่ชัดเจนมากที่อุณหภูมิทางแยกปัจจุบัน นี่คือวิธีการทำงานของเทอร์โมคับเปิล

ปรากฏการณ์ที่อธิบายหมายถึงเทอร์โมอิเล็กทริกและผลของมันเองที่เรียกว่าเทอร์โมคับเปิลทั้งหมดทำงาน ผล Seebeckเพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบของเขา - Thomas Seebeck วันนี้คุณสามารถหาเทอร์โมคับเปิลอุตสาหกรรมซึ่งขึ้นอยู่กับช่วงอุณหภูมิที่วัดได้ที่ต้องการอิเล็กโทรดทำจากโลหะผสมที่เลือกมาเป็นพิเศษ

ยกตัวอย่างเช่นเทอร์โมคัปเปิลที่ทำจาก chromel และ alumel alloys มีค่าสัมประสิทธิ์เทอร์โม emf 40 ไมโครโวลต์ต่อ° C และออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง + 1100 ° C คู่ของทองแดงคงที่และเป็นที่นิยมในฐานะเครื่องมือสาธิตช่วยให้คุณสามารถวัดอุณหภูมิจาก -185 ถึง + 300 ° C

thermo-EMF อย่างยิ่งขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงดังนั้นในการประเมินพารามิเตอร์ของมันจะสะดวกในการใช้ตารางเช่นที่อุณหภูมิชุมทางเย็น 0 ° C ที่ความแตกต่างของอุณหภูมิ 100 องศาความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นของคู่ทองแดง