Fysisk institutt og ILS, UiO, Andersen og Øgrim, 1999
Fysikkforsøk for videregående skoler

Del A: Varme

A01 Termoelement

Stikkord:
Kelvineffekt
Peltiereffekt
Seebeckeffekt
Thomsoneffekt
Termoelektrisk effekt

Jf:
Termogenerator A17

Utstyr:
Jerntråd surret på kopperband
Termoelement til demonstrasjonsbruk
Koppertråd
Stor binders
Fyrstikker
Spenningsmåler (multimeter)

Vi vikler en koppertråd på hver sin ende av en lang binders, som vi har retta ut. Skal du være helt sikker på å få god kontakt, må du lodde, men det går uten også. Koppertrådene går til et spenningsmeter, som kan vise millivolt. Når vi varmer opp det ene loddstedet, får vi utslag på millivoltmeteret. Stor temperaturforskjell mellom loddstedene gir stor spenning. Instrumentet kan brukes som termometer.

På liknende vis kan vi lage termoelementer av to hvilke som helst metaller, eller av en halvleder og et metall. I prinsippet kan vi bruke hvilke som helst ledende stoffer.

Hvis du skal gjennomføre kvantitative målinger, må du lodde sammen metallene, og holde de to loddstedene på konstante temperaturer mens du måler spenningen.

Med en temperaturforskjell på 100 K, blir spenningen mellom loddstedene
ca 1 mV i et kopper-jern-element,
3,4 mV i et jern-nikkel-element,
5,2 mV i et jern- konstantan-element

Det er tre klassiske termoelektriske effekter. Seebeck-effekten er den vi utnytter i termoelementet. Den består i at kontaktpotensialet mellom to stoffer er temperaturavhengig. Peltier-effekt. Om vi sender strøm gjennom et termoelement, gir det ene loddstedet varme til omgivelsene, det andre tar varme fra omgivelsene. Det er dette som blir brukt i termogeneratorer, se A17. Thomson-(Kelvin-)effekt. Hvis det er en temperaturgradient langs en leder, oppstår det en elektrisk potensialgradient langs lederen. Denne effekten er det vanskelig å påvise med enkle forsøk. Den blir kamuflert av Seebeckeffekten.

Neste forsøk	Tilbake til innholdsfortegnelser
A02	Del A	3. avdeling	Indeks