온도측정 예비실험보고서

소개글

온도측정예비실험보고서
기계실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 기기에 대한 설명
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
두 종류의 금속도체 선단을 전기적으로 접속시키고, 이 선단에 온도차를 주면 회로에 전류가 흐른다. 이와 같이 한 쪽(기준접점)의 온도를 일정온도(0℃)로 유지하고 열기전력의 수치를 측정함으로써 다른 쪽의 온도를 알 수 있다. 이 두 종류의 금속도체를 열전쌍라고 하며 열전쌍에 의한 측정 방법을 익힌다.

2. 실험 이론
① 열전쌍 :
열전쌍은 서로 상이한 금속선을 연결한 후 두 금속선이 접합한 한 쪽에 열을 가하면 전류가 발생하는 Seebeck 효과를 이용한 것이다.
서로 상이한 금속선을 이용, 접합점을 만들어 그 접합점의 온도를 변화시키면 그 두 금속선에 나타나는 전위차는 접점의 온도에 따라 달라지게 된다. 따라서 열전쌍의 경우는 접합점을 측정하려고 하는 계에 밀착시킨 후 두 선 사이에 나타나는 전위차를 Voltmeter로 측정하면 온도를 측정할 수 있다.
접합점의 온도변화와 그 두 선 사이에 나타나는 전위차 변화의 관계식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서는 Seebeck계수이고 온도의 함수이다.

② 열기전력은 두 금속의 종류에 따라 다른 값을 가진다. 같은 한 쌍의 금속에 대해서는 양 끝의 온도차가 클수록 기전력도 크다.
열전쌍은 값싸게 만들 수 있고, 작동 범위가 넓으며, 비교적 정밀하고, 크기가 작으며, 반응 시간이 짧고, 발생되는 전류를 이용해서 전기적인 장치를 통제할 수있다는 장점 때문에 널리 쓰인다. 열전쌍은 양끝 점에서의 온도차를 재는 온도계로 쓰일 수 있다. 그러나 발생되는 기전력이 작기 때문에 측정에 어려움이 있으며, 온도 차이를 재는 것이 아니라 온도 그 자체를 재는 경우에는 어느 한쪽을 표준 온도로 유지시켜야 한다는 단점이 있다.

③ 서로 다른 임의의 두 금속이나 금속 합금을 서로 맞붙여놓으면 모두 열전효과가 생기지만 안티몬(Sb)·비스무트(Bi)·구리(Cu)·철(Fe)·구리·콘스탄탄(구리와 니켈합금)과 같은 몇 종류의 금속이 주로 열전쌍으로 쓰인다.

참고 자료

없음