Описание экспериментальной установки

Установка представляет собой настольный блок, на задней панели блока размещены гнездо предохранителя, клемма для подключения заземления и вывод шнура питания. На верхней панели размещены измерительные приборы и ручки регулировки и управления. Стрелочный прибор в левой части панели измеряет ток нагревателя. Правый прибор служит для измерения ТЭДС. Между этими приборами расположено окно для наблюдения шкалы термометра. В правой части панели размещены два переключателя: полярности.

Задание

1. Измерить зависимость ТЭДС различных пар металлов от разности температур «горячего» и «холодного» спаев: (М₁ – М₂; М₁ – М₃).

2. Построить графики, располагая на одном рисунке семейство зависимостей ЭДС металлов в паре с одним и тем же металлом (контрольным).

3. Сделать качественные выводы о величине энергий Ферми различных металлов.

Порядок выполнения работы

Измерить величину и знак ТЭДС различных пар чистых металлов в зависимости от разности температур «горячего» и «холодного» спаев. При этом за температуру «холодного» спая принимается комнатная температура, измеряемая термометром, расположенным в установке. Перед включением установки следует проверить исходные положения рукояток управления. «Сеть» – выкл.; «Нагрев» – выкл.; «Рег. нагр.» – крайнее положение против часовой стрелки; множитель шкалы – «0,1». Остальные рукоятки – в произвольном положении.

1. Включить установку в сеть 220 В. Выключателем «Сеть» включить установку. Убедиться во включении установки по свечению индикатора.

2. Рукояткой «Рег.0» установить нулевое показание прибора «ТЭДС» сначала на множителе «0,1», а затем на множителе «0,01».

3. Переключателями рода металлов выбрать пару разных металлов.

4. Выключателем «Нагрев» подать напряжение на нагреватель и рукояткой «Рег. нагр.» установить ток примерно 100 мА.

5. По термометру следить за изменением температуры «горячего» спая и за величиной ТЭДС, занося результаты измерений в таблицу. Увеличивая по мере необходимости ток нагрева, снять зависимость ЭДС от температуры «горячего» спая вплоть до 100С. Занести результаты измерений в табл. (снять 10 измерений).

Таблица 4.1

Таблица измерений ТЭДС (U₁₂)

Для первой пары металлов (м1 – м2)

в зависимости от разности температур Т₂ – Т₁ = Т

Т₁ – комнатная температура

Т2, К
Т, К
U12, мВ

6. Выключить нагреватель, дать ему остыть и повторить измерения для другой пары металлов, стараясь сохранять неизменным один из металлов пары. При необходимости нулевое показание ЭДС может быть установлено при включении одинакового металла на обоих переключателях. Аналогичная таблица заполняется для второй пары металлов (М₁ – М₃).