Termoelektrik

BAGIAN DAN BAHAN

• Panjang kawat tembaga telanjang (tidak berinsulasi)
• Panjang kawat besi telanjang (tidak berinsulasi)
• Lilin
• Es batu

Kawat besi dapat diperoleh dari toko perangkat keras. Jika beberapa tidak dapat ditemukan, kawat aluminium juga berfungsi.

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 1, bab 9:“Sinyal Instrumentasi Listrik”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Untuk menggambarkan fungsi dan tujuan termokopel

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Putar salah satu ujung kawat besi dengan salah satu ujung kawat tembaga. Hubungkan ujung bebas kabel ini ke terminal masing-masing pada strip terminal. Atur voltmeter Anda ke kisaran yang paling sensitif dan hubungkan ke terminal tempat kabel terpasang. Pengukur harus menunjukkan tegangan hampir nol.

Apa yang baru saja Anda buat adalah termokopel :perangkat yang menghasilkan tegangan kecil sebanding dengan perbedaan suhu antara ujung dan titik sambungan meteran. Ketika ujung berada pada suhu yang sama dengan strip terminal, tidak akan ada tegangan yang dihasilkan, dan dengan demikian tidak ada indikasi yang terlihat pada voltmeter.

Nyalakan lilin dan masukkan ujung kawat bengkok ke dalam nyala api. Anda harus melihat indikasi pada voltmeter Anda. Lepaskan ujung termokopel dari api dan biarkan dingin sampai indikasi voltmeter hampir nol lagi. Sekarang, sentuh ujung termokopel ke es batu dan catat voltase yang ditunjukkan oleh meteran. Apakah besarnya lebih besar atau lebih kecil dari indikasi yang diperoleh dengan nyala api? Bagaimana polaritas tegangan ini dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh nyala api?

Setelah menyentuh ujung termokopel ke es batu, hangatkan dengan memegangnya di antara jari-jari Anda. Mungkin perlu beberapa saat untuk mencapai suhu tubuh, jadi bersabarlah saat mengamati indikasi voltmeter.

Termokopel adalah aplikasi dari Efek Seebeck :produksi tegangan kecil yang sebanding dengan gradien suhu di sepanjang kabel. Tegangan ini tergantung pada besarnya perbedaan suhu dan jenis kawat. Mengukur langsung tegangan Seebeck yang dihasilkan sepanjang kabel kontinu dari gradien suhu cukup sulit, sehingga tidak akan dicoba dalam eksperimen ini.

Termokopel, terbuat dari dua logam berbeda yang disatukan di salah satu ujungnya, menghasilkan tegangan yang sebanding dengan suhu sambungan. Gradien suhu di sepanjang kedua kabel yang dihasilkan dari suhu konstan di persimpangan menghasilkan tegangan Seebeck yang berbeda di sepanjang kabel tersebut, karena kabel terbuat dari logam yang berbeda.

Tegangan yang dihasilkan antara dua ujung kabel bebas adalah selisih antara dua tegangan Seebeck:

Termokopel banyak digunakan sebagai perangkat penginderaan suhu karena hubungan matematis antara perbedaan suhu dan tegangan yang dihasilkan dapat diulang dan cukup linier. Dengan mengukur tegangan, adalah mungkin untuk menyimpulkan suhu. Rentang pengukuran suhu yang berbeda dimungkinkan dengan memilih pasangan logam yang berbeda untuk digabungkan.