Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest ilościowe zbadanie efektu Seebecka - wyznaczenie współczynnika Seebecka (zdolności termoelektrycznej) oraz oporu wewnętrznego termogeneratora.

TG [K]	TC [K]	∆T = TG - TC [K]	U [V]
-	-	0	0
302	299,2	2,8	0,1
307	299,4	7,6	0,3
311	300,2	10,8	0,6
316	300,4	15,6	0,84
321	300,8	20,2	1,1
325	301	24	1,32
330	301,3	28,7	1,56
336	301,7	34,3	1,86
340	302	38	2,1

T_G - temperatura ogrzewanej strony termogeneratora

T_C - temperatura chłodzonej strony termogeneratora

U - napięcie wskazane przez woltomierz

Wykres zależności napięcia U wytworzonego przez termogenerator

w funkcji różnicy temperatur.

Obliczenie współczynnika Seebeka:

α = a/142 α = 0,000395

Obliczenie błędu współczynnika Seebeka:

∆α = ∆a/142 ∆α = 0,0000068

I[A]	U[V]
0,5	0,42
0,48	0,48
0,46	0,54
0,44	0,6
0,42	0,72
0,4	0,78
0,38	0,84
0,36	0,9
0,34	0,96
0,32	1,02
0,3	1,08
0,28	1,14
0,26	1,2
0,24	1,26
0,22	1,38
0,2	1,44
0,18	1,5
0,16	1,56
0,14	1,62
0,12	1,68
0,1	1,74
0,08	1,8
0,06	1,92

Wykres zależności napięcia U_R od natężenia I.

Obliczenie oporu wewnętrznego termogeneratora

r_w = -a r_w=3,332016 Ω

Obliczenie błędu oporu wewnętrznego:

∆r_w= │∆a│ ∆r_w= 0,029 Ω

Obliczenie napięcia nieobciążonego termogeneratora (siły elektromotorycznej) powstałego podczas 2 części pomiaru:

U = b U= 2,089V

Obliczenie błędu z jakim zostało wyznaczone powyższe napięcie:

∆U =│∆b│ ∆U= 0,01

Wyniki

α = α_obl ± ∆α α = 0,000395 ± 0,0000068 V/k

r_w = r_{w obl} ± ∆r_w r_w= 3,332016 ± 0,029 Ω

U = U_obl ± ∆U U =2,089 ± 0,01 V

Wnioski

- napięcie między końcami półprzewodników zależy od różnicy temperatur obu styków. Jest to zależność liniowa.

- zmiana natężenia prądu I (wywołana zmianą oporu R) powoduje zmianę napięcia między końcami termogeneratora. Zależność ta jest liniowa.

- w czasie pomiarów napięcia i natężenia temperatura T_c nieznacznie wzrosła, a po odłączeniu potencjonometru i amperomierza nieco spadła. Świadczy to o zajściu zjawiska Peltiera.