毛细管式珀尔帖效应演示仪的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  17

专利名称:毛细管式珀尔帖效应演示仪的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种珀尔帖效应演示装置,尤其是一种用于热电偶的毛细管式珀尔帖效应演示仪,属于物理学用教学仪器设备技术领域。
背景技术
两种不同的金属构成闭合回路,当回路中存在直流电流时,会发生能量转移现象, 两个接头之间将产生温差,一个接头处放出热量变热,另一个接头处吸收热量变冷,这种现象称作珀尔帖效应。珀尔帖效应的物理原理是电荷载体在导体中运动形成电流,由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量,能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。显示装置是珀尔帖效应演示仪的重要组成部分,其功能在于将物理现象直观、准确的呈现在观察者面前,显示装置的优劣决定了珀尔帖效应演示仪的演示效果。目前,现有的显示装置,按照演示的方式大致可分为温度表式演示仪和水槽仪表式演示仪两大类型,温度表式演示仪由热电偶、换能器和温度表组成,导线将热电偶与换能器和温度表依次连接起来,从而达到演示珀尔帖效应的目的,但温度表式演示仪具有下述缺点温度表式演示仪需要用换能器容易造成电热转换不准确、成本高,演示效果不直观、 不明显。水槽仪表式演示仪的结构特点是用热电偶组连接水槽,水槽再与温度表连接,从而达到演示目的。但水槽仪表式演示仪具有两个水槽,造成演示仪体积大,容易给演示者带来麻烦且演示效果不明显和不直观。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足,提供一种结构简单新颖、演示效果准确、演示现象直观、易于观察的毛细管式珀尔帖效应演示仪。本实用新型的技术方案如下—种毛细管式珀尔帖效应演示仪,包括热电偶、两个液体容器和直流电源,其特征在于还包括两根毛细管,所述的两根毛细管的下端分别伸入装有液体的两个液体容器内, 热电偶的热端和冷端分别与两液体容器相连,所述热电偶与直流电源串联成闭合回路。所述的两毛细管的顶端设置有膨大腔。所述的两毛细管处于同一高度上。所述直流电源为串联的两节1. 5V电池。该毛细管珀尔帖效应演示仪设置在固定架上。优选的,所述的两液体容器内装有两颜色不同的液体酒精。容器内的液体为颜色不同的酒精的优点液体上升灵敏、直观,演示效果准确、易于观察。本实用新型的有益效果是1、本实用新型的毛细管式珀尔帖效应演示仪通过毛细管中液位的变化来观察珀尔帖效应,演示现象直观,容易观察且效果明显、灵敏、准确。2、本实用新型结构简单、制作方便、成本低;毛细管式珀尔帖效应演示仪采用酒精作为显示液体,酒精的沸点较低对温度敏感且不污染环境。

图1是毛细管式珀尔帖效应演示仪的结构示意图。其中,1、毛细管a ;2、毛细管b ;3、热电偶热端;4、热电偶冷端;5、电源;6、液体容器;7、固定架。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述,但本实用新型保护范围不限于此。实施例1 如图1所示,一种毛细管式珀尔帖效应演示仪,该毛细管式珀尔帖效应演示仪设置在固定架7上,固定架为立式有机玻璃固定架,方便移动和观察。毛细管式珀尔帖效应演示仪包括热电偶、两个液体容器6、毛细管al和毛细管b2, 毛细管al和毛细管b2处于同一高度上,毛细管al的下端伸入装有红色酒精液体容器6内, 毛细管b2的下端伸入装有蓝色酒精液体容器6内,毛细管al和毛细管b2内液面高度相同, 毛细管al和毛细管b2的顶端设有膨大腔,膨大腔容积较大,可以用来盛装上升的液体,避免液体溢出。毛细管al和毛细管b2与液体容器6相接处密封。两液体容器6分别与热电偶热端3和热电偶冷端4相连。两液体容器6的底部分别与热电偶热端3和热电偶冷端4 相连时效果最佳。热电偶为采用两种不同材料的导电体,这两种导电体的两个接触端分别为热端和冷端,热电偶热端3和热电偶冷端4与直流电源5串联成闭合回路。直流电源为串联的两节1.5V电池。本实用新型的工作原理接通直流电源,使热电偶通电,热电偶热冷两端产生不同温度,温度上升容器内液体使一根毛细管液位明显上升;另一根毛细管液位不变。两只毛细管产生非常明显的不同液位,珀尔帖效应直观、明显的展现在观察者面前。
权利要求1.一种毛细管式珀尔帖效应演示仪,包括热电偶、两个液体容器和直流电源,其特征在于还包括两根毛细管,所述的两根毛细管的下端分别伸入装有液体的两个液体容器内,热电偶的热端和冷端分别与两液体容器相连,所述热电偶与直流电源串联成闭合回路。
2.根据权利要求1所述毛细管式珀尔帖效应演示仪,其特征在于所述的两根毛细管的顶端设置有膨大腔。
3.根据权利要求1所述毛细管式珀尔帖效应演示仪,其特征在于所述的两根毛细管处于同一高度上。
4.根据权利要求1所述毛细管式珀尔帖效应演示仪,其特征在于所述直流电源为串联的两节1.5V电池。
5.根据权利要求1所述毛细管式珀尔帖效应演示仪,其特征在于该毛细管珀尔帖效应演示仪设置在固定架上。
专利摘要本实用新型涉及一种毛细管式珀尔帖效应演示仪,属于物理学用教学仪器设备技术领域。它包括热电偶、两个液体容器、直流电源和两根毛细管,两根毛细管的下端分别伸入装有颜色不同液体的两个液体容器内,热电偶的热端和冷端分别与两液体容器相连,所述热电偶与直流电源串联成闭合回路。本实用新型的毛细管式珀尔帖效应演示仪通过毛细管中液位的变化来观察珀尔帖效应,演示现象直观,容易观察且效果明显、灵敏、准确。且结构简单、制作方便、成本低。
文档编号G09B23/18GK202042110SQ20112017014
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者于少华, 曹钢 申请人:山东轻工业学院

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