Transcript pokusy_137_Ako-me-teplo-produkova-elektrick

Ako môže teplo
produkovať elektrickú
energiu?
Šimon Varga
VIII.A – ZŠ Tribečská
Topoľčany
p. učiteľka Viera Glosová
•
•
Termočlánok
Termočlánok je zdroj elektrického prúdu, používaný predovšetkým ako snímač
teploty. Využíva princíp termoelektrického javu. Môže byť prípadne používaný aj
ako spoľahlivý zdroj elektrického prúdu, ale jeho energetická účinnosť a výkon
sú malé.
Seebeckov jav (alebo tiež termoelektrický jav) je priamou premenou rozdielu
teplôt na elektrické napätie. Peltierov jav a Seebeckov jav sú vlastne opaky seba
navzájom.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
kov (materiál)
bizmut
konštantán
nikel
paladium
platina
uhlík
wolfram
rhodium
meď
iridium
zlato
molybden
železo
nikelchrom
kremík
telur
Značka Ut[mV/100°C]
Bi
-5,2
Ni Cu Mn -3,47
Ni
-1,92
Pd
-0,28
Pt
0
C
+0,25
W
+0,65
Rh
+0,65
Cu
+0,72
Ir
+0,68
Au
+0,80
Mo
+1,16
Fe
+1,87
NiCr
+2,20
Si
+44,08
Te
+50
Schéma termočlánku
•
V nasledujúcom obvode môže byť merané napätie U
•
SA a SB sú Seebeckove koeficienty kovov A a B, T1 a T2 sú teploty spojov.
Seebeckove koeficienty sú nelineárne a závisia na teplote vodičov, použitom
materiáli a jeho molekulárnej štruktúre.
Jav sa využíva pre priamu výrobu elektrickej energie z tepla, čiže tam kde
máme k dispozícii zdroj tepla, resp. teplotný spád. V praxi sa efekt častejšie
využíva pre nepriame meranie teploty, kde sa článok použije ako teplotný
snímač (senzor) a merané napätie je ekvivalentné rozdielu teplôt povrchov
článku.
•
Predpoklad
• Podľa mňa sa dá vyrobiť z tepla el. energia. Dočítal
som sa, že pomocou Peltierovho termočlánku je to
možné. Peltierov termočlánok je elektronický
stavebný prvok, ktorý pri pretekaní elektrického
prúdu vyvinie rozdielne teploty na stykových
plochách dvoch vodičov (jedna plocha sa schladí a
druhá sa zohreje, (tzv. Peltierov jav), alebo
opačne, pri dodaní rozdielnych teplôt vzniká
elektrický prúd (tzv. Seebeckov jav). Overiť som
si to chcel vlastným pokusom. Keďže tento
Peltierov termočlánok nemám, skúsil som to
pomocou dvoch drôtov z rôzneho materiálu.
Postup
•
•
•
•
na podložku som dal sviečku a nádobu
nad sviečku som dal dva drôty, ktoré boli
spojené, jeden bol zo železa a druhý z
medi, pri ďalších pokusoch som skúšal
kombinovať aj iné kovy a rôzne spojenia
vždy na dva drôty som pripojil vodiče a na
ne žiarovku (keď som zistil, že sa
nerozsvieti, tak už len multivoltmeter)
zapálil som sviečku a pozoroval
Multivoltmeter
Zdroj tepla
(sviečka)
Rôzne typy kovov
a polokovov
(pospájaných)
0,6 mV
spojenie: uhlík a
hliník
Spojenie: meď a
železo
Niekedy som
pridal aj
chladenie
(voda)
Spojenie:
wolfrám, hliník a
meď
Spojenie:
wolfrám, hliník a
meď
Moje zistenia
•
•
•
•
•
Elektrická energia sa dá vyrobiť pomocou termočlánku
El. napätie závisí od rozdielu teplôt a Seebeckových
koeficientov. Keď som začal opačnú stranu termočlánku aj
chladiť, tak som vyrobil viac el. napätia a keď som namiesto
nejakého kovu dal kov s vyšším Seebeckovým koeficientom
(alebo naopak) el. napätie sa tiež zvýšilo
Najviac el. napätia sa mi podarilo vyrobiť pomocou wolfrámu,
hliníka a medi
Ak by som mal viac wolfrámu, mohol by som si vyrobiť viac
termočlánkov, potom ich pospájať a tak získať väčšie množstvo
el. energie
Nedokázal som síce rozsvietiť žiarovku, ale nejaké malé
množstvo el.napätia som predsa len vyrobil a ak sa budem aj
naďalej venovať tejto téme, tak si myslím že, dokážem vyrobiť
dostatok el. napätia možno aj na žiarovku.
ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ