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热电偶温差电动势实验报告热电偶温差电动势实验报告引言：热电效应是热力学和电磁学的交叉领域，其研究对于能量转换和温度测量具有重要意义。
热电偶作为一种常见的温度传感器，广泛应用于工业生产、科学研究以及家用电器等领域。
本实验旨在通过测量热电偶的温差电动势，探究热电效应的基本原理和应用。
实验原理：热电效应是指在两个不同材料的接触点上，由于温度差异而产生的电势差。
其中最常见的热电效应包括塞贝克效应、珀尔效应和庞加莱效应。
本实验主要关注塞贝克效应。
塞贝克效应是指当两种不同材料的接触点处于不同温度时，由于材料本身的热导率不同，产生的电子迁移导致电势差。
热电偶就是利用这种效应来测量温度的一种装置。
热电偶通常由两种不同金属的导线组成，这两种金属分别称为热电偶的热电极和冷电极。
实验步骤：1. 准备实验所需材料和仪器，包括热电偶、温度计、电压表等。
2. 将热电偶的热电极和冷电极分别连接到电压表的正负极。
3. 将热电偶的热电极和冷电极分别置于不同温度的环境中，待温度稳定后记录电压表的读数。
4. 将热电极和冷电极的位置调换，重复步骤3。
5. 根据实验数据计算热电偶的温差电动势。
实验结果与分析：通过实验记录的数据，我们可以得到不同温度下的电压读数。
根据实验原理，我们知道热电偶的温差电动势与温度差成正比。
因此，我们可以利用实验数据绘制出热电偶温差电动势与温度差的关系曲线。
在实验过程中，我们还发现热电偶的材料选择对实验结果有一定影响。
不同的金属导线具有不同的热电特性，因此在应用中需要根据具体需求选择合适的热电偶材料。
实验应用：热电偶作为一种常见的温度传感器，广泛应用于工业生产和科学研究中。
其应用领域包括但不限于以下几个方面：1. 工业自动化控制：热电偶可以用于测量工业生产过程中的温度变化，以实现自动化控制和保护设备安全。
2. 热工测量：热电偶可以用于测量各种热工设备中的温度，如锅炉、炉窑等，以确保设备正常运行。
3. 科学研究：热电偶广泛应用于科学研究中的温度测量，如物理实验、化学实验等。
交变热源自然温差发电原理与系统动态仿真的开题报告一、研究背景及意义交变热源自然温差发电是一种利用自然温差产生电能的新型清洁能源。
其原理是通过介质流体在温差作用下产生循环流动，将热膨胀和冷缩能量转化为机械能，再通过压电把机械能转化为电能。
相对于传统的热力发电，交变热源自然温差发电具有不污染、低噪声、低维护成本等优点，属于可持续的清洁能源。
因此，交变热源自然温差发电引起越来越多的关注，成为新型清洁能源的研究热点。
交变热源自然温差发电原理涉及热学、流体力学、力学、电学等多领域知识。
在研究交变热源自然温差发电的过程中，需要建立系统动态仿真模型，以实现对系统的优化设计和性能分析，为后续的工程应用提供技术基础。
因此，开展交变热源自然温差发电系统动态仿真的研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容及目标本课题主要针对交变热源自然温差发电原理进行系统性的研究，并建立其系统动态仿真模型。
研究内容包括：1.分析交变热源自然温差发电的原理、特点和优缺点，确定其系统结构、工作参数及运行要求。
2.对交变热源自然温差发电系统进行建模，建立相应的系统动态仿真模型，并采用欧拉-拉格朗日方法进行数学建模。
3.通过对系统的仿真模拟和参数分析，优化系统结构及工况，提高能量转换效率和稳定性。
本课题旨在建立交变热源自然温差发电系统的动态仿真模型，为该技术的发展提供理论基础。
同时，通过模拟分析，提出系统的优化设计及改进方案，实现能量转换效率的提高，为该技术的工程应用提供科学依据。
三、研究方法及步骤1.文献综述：对交变热源自然温差发电原理、系统结构、特点及典型应用进行系统的综述研究。
2.数学建模：对交变热源自然温差发电系统进行建模，并提出欧拉-拉格朗日数学建模方法。
3.系统动态仿真：采用欧拉-拉格朗日法建立交变热源自然温差发电系统的运动方程，并进行数值模拟和仿真分析。
4.性能优化：根据仿真分析结果，对系统进行优化设计和改进，提高能量转换效率和稳定性。
小型温差发电技术研究
温差发电是一种利用不同温度之间的热力学电势差来产生电能的技术。
它可以利用自
然界中多种物质的热力学性质来进行发电，比如利用太阳辐射、地热、海水淡化等能源。
传统的温差发电技术主要是利用高低温差来驱动热机，进而产生电能。
但是由于其效
率低下、设备复杂、成本高昂等问题，目前得到的应用较少。
近年来，小型温差发电技术
的出现为利用温差进行发电提供了一种新思路。
其核心是利用铁电材料在不同温度之间会
发生形变的性质，进而产生电能。
小型温差发电技术的优势在于其体积小、成本低、效率高、寿命长等特点。
同时，它
可以适应不同的环境和应用场景，比如可以用于智能穿戴设备、智能家居、物联网、环境
监测等领域。
目前，小型温差发电技术主要采用了新型材料设计和微型制造技术。
首先，选择具有
铁电性的材料，如钛酸锆、钛酸铅等，使其在不同温度之间发生形变，并利用压电效应产
生电压。
其次，采用微纳制造技术，将铁电材料制成微型结构，以提高效率和稳定性。
最后，将微型结构和电路连成整体，形成小型温差发电器件。
小型温差发电技术的发展还面临一些挑战。
例如如何提高效率、优化结构设计、减小
功耗等等。
针对这些问题，需要开展进一步的研究和实验，并不断改进技术。
总而言之，小型温差发电技术是一项具有重要意义的技术领域。
随着技术的不断成熟，其将会在各个领域得到更广泛的应用。
实验报告-温差电动势的测量大学物理实验报告实验3-7 温差电动势的测量一、实验目的：测量热电偶的温差电动势。
二、实验器材：UJ31型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式验流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、带温度显示的水浴锅、保温杯。
三、实验原理：1、热电偶两种不同金属组成一闭合回路时，若两个接点A、B处于不同温度T0和T，则在两接点A、B间产生电动势，称为温差电动势，这种现象称为温差现象。
温差电动势ε的大小除和热电偶材料的性质有关外，另一决定的因素就是两个接触点的温度差（T-T0）。
电动势与温差的关系比较复杂，当温差不大时，取其一级近似可表示为ε =C（T-T0）式中C为热电偶常数(或称温差系数），等于温差1℃的电动势，其大小决定于组成热电偶的材料。
热电偶可制成温度计。
为此，先将T0固定用实验方法确定热电偶的ε-T关系，称为定标。
定标后的热电偶与电位差计配合可用于测量温度。
与水银温度计相比，温差电偶温度计具有测量范围大（-200～2000℃），灵敏度和准确度高，便于实验遥测和A/D变换等一系列优点。
2、电位差计电位差计时准确测量电势差的仪器，其精度很高。
用伏特表测量电动势x E，伏特表读数为U=x E-IR，其中R为伏特表内阻。
由于U<x E,故用伏特表不能准确测量电动势。
只有当I=0时，端电压U才等于电动势x E。
降温电动势 /mV五、数据记录：表3-7-1 测量数据表六、数据处理1、利用最小二乘法定出温差系数C 。
根据表3-7-1 测量数据表的数据，作图有：由上图可知，热电偶的温差系数为C=4.34×10-2mV/K 热电偶的ε-T 关系为ε为ε=4.34×10-2T-13.186 （1）热端温度T /℃ 61 65 69 73验证组77 81 验证组85 897583 开尔文温标T/K 334 338 342 346 348 350 354 356 358 362 降温电动势ε/mV1.29 1.47 1.66 1.82 1.90 1.98 2.15 2.25 2.35 2.512、ε-T 关系的验证。
温差发电（热电转换仪）
探究课题：利用半导体温差电效应(半导体的两端如果温度不同就会产生温差电动势,又称赛贝克效应)将热能转换成电能的原理。
用途：
温差发电是根据新课改的要求而设计的，它引导学生探索新能源的发现，了解自然界有许多环保型的新能源，温差发电就是高科技的新型能源。
原理：
利用半导体的热电偶，当热电偶两端温度相差较大时，热电偶的两端就有电压产生，把许多热电偶串连起来就好像是一个电源，一般叫它为温差电池，只要连接上灯泡，灯泡就会亮，连接小电风扇，小电风扇就会转。
这就是温差发电。
构造：
小电动机1个，小电网扇叶片1个，温差电池1个，厚铜片2条（已连接安装完毕），杯子2个（自备）。
实验步骤：
1、将二个杯子分别倒入一杯冷水和热水。
2、将二条厚铜条分别插入二个杯子内，稍等片刻，待热量传到温差电池时，小电风扇就转动起来了。
探究、问题、思考：
1、仔细观察温差发电二只铜脚的作用，若换成铝、铁可以吗？有什么优缺点？
2、二只铜脚插入冷热水杯，反之调换一下可以吗？试试看。
3、如果将电流从电动机二接线端输入进去，除去电动机，会产生什么效果？原来从冷热变成电，现在能否从电变成冷热？
4、如果制造二个很大的极板，一块放在夏天的强阳光下烤晒，一块放在深海中，那效果会怎么样？
使用与保养：
1、若在夏天，一定要沸水，否则温差太小，导致风叶不转。
2、仪器使用后将水擦干，放在阴凉通风处，并防止风叶变形。
3、若二杯水温差超过80℃仍不会转，要注意铜脚与半导体块之间的导热胶是否是干涸失效了，要换新的导热胶。
小型温差发电技术研究小型温差发电技术是指利用温差的存在来进行能量转换的一种技术。
温差是指两个相邻的物体或两个相邻环境之间的温度差，温差的存在可以用来产生热能和冷能之间的能量传导，进而产生电能。
小型温差发电技术的研究主要集中在如何高效地利用温差来发电，以满足一些微型电子设备、传感器等小型功耗设备的电力需求。
研究人员主要关注以下几个方面的问题：首先是材料的选择。
为了实现高效的温差发电，需要寻找到一种具有良好热导率和电导率的材料。
研究者通常选择一种半导体材料作为热电材料，因为这种材料具有较高的热导率和较低的电导率，可以实现较高的效能。
目前使用最广泛的热电材料是铋锑系化合物和硅锗系化合物等。
其次是温差发电的机制研究。
温差发电的原理是通过热电效应将温差转化为电能。
热电效应包括Seebeck效应、Peltier效应和Thomson效应。
Seebeck效应是指在两个温度不同的结点之间会产生电压差，这个电压差被称为Seebeck电动势。
Peltier效应是指当有电流通过两个相距很近的导体时，会在它们之间产生热流，产生热流的导体处于高温侧，吸收热量，而处于低温侧释放热量。
Thomson效应是指当电流通过导体时，导体的温度发生变化，这种现象称为Thomson效应。
研究人员通过对这些效应的研究，可以找到更好的温差发电机制，以提高发电效率。
研究人员还研究如何优化温差发电的结构和设计。
温差发电器件的结构设计直接影响到发电效率和性能。
研究人员通过改变发电器件的层数、材料的厚度和面积等参数，来改善发电效果。
还可以利用纳米技术来制备纳米级的发电器件，以提高发电效率。
研究人员还探索了如何提高温差发电的可靠性和稳定性。
温差发电技术在实际应用中面临着一些挑战，如温度不稳定、材料老化等问题。
研究人员通过改进材料的稳定性，提高装置的抗氧化能力和耐高温能力，来解决这些问题。
小型温差发电技术研究涉及材料选择、机制研究、结构设计和可靠性等方面，通过对这些问题的深入研究和优化，可以提高温差发电的效率和可靠性，推动该技术的广泛应用。
小型温差发电系统研究与实现共3篇小型温差发电系统研究与实现1小型温差发电系统研究与实现随着能源危机的日益严重，人们开始寻找新的、可持续的能源来源，其中温差发电逐渐受到人们的关注。
温差发电是利用不同温度下的热差产生电力的一种新型绿色能源，广泛应用于微型电子器件、太阳能电池、传感器等设备中。
本文旨在探讨小型温差发电系统的研究与实现。
一、温差发电机的工作原理温差发电机的工作原理是基于热电效应，即在两个恒定温度下，当两种不同材料之间形成温度差时，就会产生电势差。
这个电势差越大，则温差发电机的输出电能也就越高。
二、小型温差发电系统的设计小型温差发电系统由三个部分组成：热源、冷源和热电转换器。
其中，热源和冷源可以是自然热源，例如太阳能、自然气温差等；也可以是人工调节的热源和冷源，例如温度控制器、Peltier制冷片等。
热电转换器包括热电堆、金属线导体等，其作用是将温度差转化为电能和热能。
三、小型温差发电系统的实现小型温差发电系统的实现需要考虑以下几点：1.材料选择温差发电机的输出电势差取决于热电材料的热电系数和电阻的大小。
在选材时需要综合考虑两个方面，即热电效率和成本。
常用的热电材料有bismuth telluride（Bi2Te3）、lead telluride（PbTe）等。
2.热源和冷源的选择在设计小型温差发电系统时，热源和冷源的选择也十分重要。
在自然热源较为充足的情况下，可以考虑使用太阳能板作为热源，用水或空气作为冷源。
如果需要人工调节，可以使用温度控制器和Peltier制冷片来控制温度。
3.电路设计在实现小型温差发电系统时，还需要进行电路设计。
一般来说，热电转换器的输出电流较小，需要进行电压升降或电压调整等电路设计，以保证稳定的输出电压。
四、小型温差发电系统的应用小型温差发电系统的应用广泛，例如在军事、民用领域中的智能传感器、医疗健康领域中的体温监测器等。
此外，小型温差发电系统还有望应用于汽车尾气废热回收、太空探索等领域。
1为简单的温差发电元件（或称温差电池），N型半导体1和P型半导体2在一端用金属片3连接起来，另一端接负载电阻R。
当一端加热至温度T1，而另一端保持在温度T0时，回路中产生温差电动势，使负载电阻上有电流I流过，根据塞贝克定律式中α为电池两臂温差电动势率之和，r为两臂的内阻之和。
r＝(ρ1/s1+ρ2/s2)l式中ρ1、ρ2、 s1、s2分别表示两臂的电阻率和横截面积；l表示两臂的长度。
负载电阻上得到的功率为温差发电效率的定义是外电路中得到的有用电能I2R与热源所消耗的能量之比。
热源消耗的能量包括以下几项：① 在热端吸收的珀尔帖热Q1Q1＝α2T1(T1-T0)/(R+r)② 由热端传导到冷端的热量QmQm＝K(T1-T0)式中K为热导K＝(λ1s1+λ2s2)/l式中λ1、λ2分别为两臂的热导率。
③ 温差电池内部，电流I流过所放出的焦耳热中，有一半将转移到热端，因而把功率还给热源。
汤姆逊热较小，可以忽略不计。
在最大输出功率条件下，即R＝r时，温差电池的效率为式中称为温差材料的品质因数。
如果选则得最大效率为因此，温差发电机的效率主要取决于热端和冷端的温度和温差发电材料的品质因数Z，Z值还强烈地依赖于温度，因而对于不同的工作温度需要选取不同的材料。
最早用的温差发电材料为ZnSb合金(P型),用康铜片(N型)连接，其热端温度可达400。
Bi2Te3-Bi2Se3固溶体(N型)和Bi2Te3-Sb2Te3固溶体在0～300范围内具有较高品质因数(),是较好的低温温差发电材料。
在300到600的中等温区,常采用PbTe或PbTe与SnTe或 PbSe的固溶体、GeTe、AgSbTe2等作温差发电材料。
600以上的高温发电材料有Ge-Si合金、MnTe等。
人们对稀土元素的硫化物、碳硼化合物以及In-Ga-As系已作了较多的研究。
在温差发电机中，在较大温差下，为了使温差电池臂的所有部分都具有较高品质因数，可采取“分段”的办法,处于不同温度的电偶臂的各段,采用不同材料或不同成分。
篇一：低温差发电的原理与应用低温差发电的原理与应用1 温差发电的基本原理温差电效应是德国科学家塞贝克于1821年首先发现的，人们称之为塞贝克 (seebeck)效应，即两种不同的金属构成闭合回路，当两个接头存在温差时，回路中将产生电流，这一效应为温差发电技术奠定了基础。
如图1所示，a、b 两种不同导体构成的回路，如果两个结点所处的温度不同(t1和t2不等)，回路中就会有电动势存在，这便是温差发电技术的理论基础。
当结点间的温度差在一定范围内，存在如下关系：式中：--回路产生的电势； --所用两种导体材料的相对塞贝克系数。
用于低温(3000c 以下)的bi2te3 及其固溶体合金，应该保证室温(300k)下的热电材料的zt>3。
热电转换材料领域现已取得重要的进展，包括绝缘层和导电层交叉分层、特定层的电荷与自旋态的优化设计和结构钠米化等，现在已经把热电材料的zt提高到接近3。
自1821年seebeck 发现塞贝克效应以来，国外对温差发电进行了大量的研究，1947年，第一台温差发电器问世，效率仅为 1.5％。
1953年，loffe院士研究小组成功研制出利用煤油灯、拖拉机热量作热源的温差发电装置，在用电困难地区作小功率电源之用。
到2o世纪60年代末，前苏联先后制造了1000多个放射性同位素温差发电器(rtg)，广泛用于卫星电源、灯塔和导航标识，其平均使用寿命超过10年，可稳定提供7～30v，80w的功率。
美国也不甘落后，其开发的rtg 输出功率为2.7～3o0w，最长工作时间已超3o年。
1961年6月美国snap一3a能源系统投入使用，输出功率为2.7w，发电效率5.1％。
1977年发射的木星、土星探测器上使用的rtg，输出功率已达到 155w。
20世纪80年代初，美同又完成500～1000w军用温差发电机的研制，并于8o年代末正式进入部队装备。
近年来，对低品位热源的利用成为温差发电技术研究的大方向。
“温差电效应”制冰实验目的本实验测量不同材料的金属温差电动势，并根据温差电动势排列出温差电序；研究串联后的温差总电动势和各分电动势的关系；用两种不同金属组成一个温差电偶进行定标与测温；利用佩尔捷效应制冰，以及利用泽贝克效应发电。
实验装置保护两种金属连接的固定板（温差电偶，如图1所示）、保温杯、“温差电效应”制冰实验装置、“温差电效应”发电实验装置、数码显示测温仪、手持式红外测温仪、数字毫伏表、稳压电源等。
实验内容1：测量不同材料的金属温差电动势，并排列出温差电序 实验步骤1. 调零：用导线短路毫伏表。
调节“调零”旋钮，使毫伏表置零。
2. 如图2所示，保温杯内注入热水，测出热水的水温。
盖上盖子，将温差电偶板（如铜与锡）放入保温杯内。
金属A 与金属B 另一端处于常温下，并与毫伏表相连接，记录此时毫伏表读数。
3. 几个不相同的温差电偶板分别放入保温杯内，重复上述操作，对应测出电动势大小。
根据测得的大小、正负排出金属温差序列。
实验现象70.2℃下测得不同温差电偶板的电动势大小如下表所示：其中金属A 接毫伏表正极，金属B 接毫伏表负极。
图1图2：温差电动势的测量实验分析1．产生电动势的原因：当A与B两种不同材料导体（或导电类型不同的半导体）连接组成闭合回路时，如果两个接触处的温度（T1、T2）不同，则回路中就有电流产生，在回路中存在电动势。
如图3所示。
这种电流称为温差电流（也称热电流）；这种电动势称为温差电动势（也称热电动势），这种现象称为“泽贝克效应”。
图3其原理是：当两种原子核外电子数目不同的金属有了分子渗透之后，在结合面，当核外电子受到温度扰动之后，一种金属的核外电子迁移到另一种金属方面去，导致失掉电子的金属呈现正极性电位，得到电子的金属呈现负电位，由此产生电位差。
2．图3中金属A与金属B的长短是否对回路电流大小或电动势有影响？查资料知，温差电动势的大小只与工作端和参考端的温差及电极材料有关，与电极的长度、直径无关。
篇一：关于温差发电演示实验的感想 关于温差发电演示实验的感想 关于上周的大物实验课，课上指导老师给我们做了很多有趣的演示实验，其中不乏既实用又新颖的一些物理相关设备的演示。各式各样引人注目的物理实验中令人印象最深的是对温差发电的演示。简单的实验设备很好的诠释了温差发电的原理，风扇的转动和灯泡的亮光散发着电的光芒。 从实验室归来后，我主动翻阅有关温差发电的资料，试着想更深层次的了解一下温差发电技术的内容。从查询的资料看来，温差热发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差，采用低沸点工作流体作为循环工质，在朗肯循环基础上，用高温热源加热并蒸发循环工质产生的蒸汽推动透平发电的技术，其主要组件包括蒸发器、冷凝器、涡轮机以及工作流体泵． 通过高温热源加热蒸发器内的工作流体并使其蒸发，蒸发后的工作流体在涡轮机内绝热膨胀，推动涡轮机的叶片而达到发电的目的，发电后的工作流体被导入冷凝器，并将其热量传给低温热源，因而冷却并再恢复成液体，然后经循环泵送入蒸发器，形成一个循环。巧妙的原理有效的利用了能源，清洁环保的发电思路很是新颖，却又是最符合自然规律的一种体现。 关于温差发电，在实际生活中却不仅仅是一种空想。我翻阅着历史上各种关于温差发电的事迹，发现早在1881年9月，巴黎生物物理学家德·阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。1926年11月，法国科学院建立了一个实验温差发电站，证实了阿松瓦尔的设想。1930年，阿松瓦尔的学生克洛德在古巴附近的海中建造了一座海水温差发电站。1961年法国在西非海岸建成两座3500千瓦的海水温差发电站。美国和瑞典于1979年在夏威夷群岛上共同建成装机容量为1000千瓦的海水温差发电站，美国还计划在21世纪初建成一座100万千瓦的海水温差发电装置，以及利用墨西哥湾暖流的热能在东部沿海建立500座海洋热能发电站，发电能力达2亿千瓦。很多对温差发电的尝试的成功例子，是对物理来源于生活又贡献于生活的最好诠释。 另一方面，温差发电在生活中主要应用于海水温差发电，从查阅的资料里我发现关于海水温差发电不仅效率高，来源广，还环保，对资源进行了有效的利用。首先，从海水温差发电的来源看，辽阔的海洋是一个巨大的“储热库”，它能大量地吸收辐射的太阳能，所得到的能量达60万亿千瓦左右。海洋中上下层水温度的差异，蕴藏着一定的能量，叫做海水温差能，或称海洋热能。利用海水温差发电，这样是对海洋资源的一个极好利用。不仅是对海洋资源的利用，用海水温差发电，还可以得到副产品——淡水，所以说它还具有海水淡化功能。一座10万千瓦的海水温差发电站，每天可产生378立方米的淡水，可以用来解决工业用水和饮用水的需要。第三点是，由于电站抽取的深层冷海水 中含有丰富的营养盐类，因而发电站周围就会成为浮游生物和鱼类群集的场所，可以增加近海捕鱼量。 由此，在我看来，温差发电在实际中的应用是广泛而且具有很多各方面值得利用的价值的。不仅是对大自然宝贵资源的利用，更是创造了珍贵的新能源，据计算，从南纬20度到北纬20度的区间海洋洋面，只要把其中一半用来发电，海水水温仅平均下降1℃，就能获得600亿千瓦的电能，相当于目前全世界所产生的全部电能。专家们估计，单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中，就可获得美国在1980年需用电量的75倍。因此，这样看来，温差发电给我们带来的收益是巨大的。对温差发电在实际生活中的应用，只是我从一个简单的演示实验引发的感想。我所想到的，从温差发电的原理出发，到温差发电的具体概念，及其在生活中的具体应用，及经济价值。其实，我认为除了单纯的利用温差发电做发电厂等等，也可以与其他领域覆盖。比如，在热电厂中，可以利用废热所产生的温差进行发电；或者在有地热的寒冷地区，利用地热以及外界寒冷的环境进行温差发电；另外，有小型连续加热单位，如化工厂、炼钢厂等，可以利用余热进行温差发电。温差发电在生活中可以处处利用，只要应用得当，我认为将会为人类的生存减少很多能源的浪费。这也是说，其实温差发电除了应用于大型的发电站，也可以制作成效的模型，广泛应用于生活中，利用一切不必要浪费的能源。温差发电具有简单的原理，不繁杂的设备，不需要苛刻的外界条件，相信只要在技术上合理规划，是有广阔的前景的。 这只是从物理实验引发的联想及感想，希望在以后的物理学习生活中能够越来越熟悉物理，体会物理的乐趣！篇二：温差发电实验方案 实验方案 一.【实验题目】： 温差发电片的发电效率的研究 二.【实验原理】： 温差发电片是一种基于塞贝克效应，直接将热能转化为电能的热电转换器件。1982年，德国物理学家塞贝克发现了温差电流现象，即两种不同金属构成的回路中，若两种金属结点温度不同，该回路中就会产生一个温差电动势。 温差发电原理图 它由p、n 两种类型不同的半导体温差电材料经电导率较高的导流片串联并将导流片固定于陶瓷片上而成。在器件的两端建立一个温差, 使器件高温端保持th，低温端保持tc，根据塞贝克效应，将产生一个电压，若在回路中接入负载电阻 则将有电流流过。 三.【实验目的】： 1. 研究发电片在什么条件下的输出功率最大 2. 测定温差发电片正常工作的温度 3．测定温差发电片在不同温度下能够产生的电压大小和电流大小 4.测定太阳光经过菲尼尔透镜能够产生的温度高低 5.测定ptc恒温发热片工作时产生的温度的高低 6. 研究温差发电片形成温差的方法 四.【实验方案】： （一）方案一：利用菲尼尔透镜聚集太阳光进行温差发电 （二）方案二：利用ptc恒温发热片产生温度进行温差发电 六．【实验步骤】： 1. 发电片的安装 发电片在安装时，首先都要用无水酒精棉，将发电片的两端面擦洗干净，储冷 板和散热板的安装表面应加工，表面平面度不大于0.03mm，并清洗干净，然后 采用粘合的方法来安装发电片。粘合的安装方法是用一种具有导热性能较好的粘 合剂，均匀的涂在发电片、导热板、散热板的安装面上。粘合剂的厚度在0.03mm， 将发电片的冷热面和导热板、散热板的安装面平行的挤压，并且轻轻的来回旋转 确保各接触面的良好接触，通风放置多个小时自然固化。散热片和发电片相接触 的表面必须精细加工，装配时在接触面上必须均匀的涂抹适量的导热硅脂，以尽 量减少热阻。 2.发电片输出功率特性研究 塞贝克效应电势差大小可用表示为 式中，sh与sc分别为两种材料的塞贝克系数。 如果sh与sc不随温度的变化而变化，式（１）即可表示为： 为方便输出功率的计算，可以对实验对象做以下假设： ①稳态，输出电流为稳恒电流； ②半导体温差发电片侧面绝热； ③冷热端之间的空气对流和辐射影响可以忽略； ④半导体温差发电片内部导热系数不变。那么输出功率为： 式中，r为发热片的总电阻；τ为汤姆逊系数；等号右端第1项为帕尔帖热， 第2 项为汤姆逊热，第3项为焦耳热[7]。 功率匹配条件为：rl=r，得最大输出功率： 在这次实验过程中我们要进行负载电阻的测量，保证温差发电装置 3. 方案一 利用菲尼尔透镜聚集太阳光进行温差发电 3.1 测试菲尼尔透镜焦点在一天中温度变化曲线。 3.2测试用菲尼尔透镜照射温差发电装置并用数字功率计测试温差发电装置 的发电量及带负载能力。 3.3测量用无纸记录仪记录温差发电装置热端与冷端的温度变化和电压电流 的变化。 3.4测量用不同散热方式测量温差发电装置冷端与热端及温差的变化情况。 3.5测量两块温差发电片相互串联时，利用菲尼尔透镜聚光进行发电的输出功 率情况 3.6测量两块温差发电片相互并联时，利用菲尼尔透镜聚光进行发电的输出功 率情况 3.7 测量不同大小的菲尼尔透镜的聚光性能 3.8 测量温差发电片在什么温度范围内能够正常工作 3.9 测量温差发电片接上负载与空载时的输出功率特性 步骤：首先准备好试验所需要的试验器材（无纸记录仪、数字功率计、热敏电 阻、温差发电装置、菲尼尔透镜等）。调试安装实验仪器，此试验分作两个小实 验进行参数测量。并把试验过程记录在下表中。 ⑴、把菲尼尔透镜放在阳光下调整好透镜与太阳光的入射角及焦点。 ⑵、用铜片把热敏电阻固定在上面放到透镜焦点上面照射。 ⑶、把热敏电阻与无纸记录仪链接起来时时记录透镜焦点温度存储以备分析。 试验2： ⑴、把菲尼尔透镜放在阳光下调整好透镜与太阳光的入射角及焦点。 ⑵、在温差发电装置的冷端与热端装上热敏电阻放在透镜焦点中。 ⑶、将温差发电装置接到数字功率计上面。 ⑷、将两个温度电阻接到无纸记录仪上面。 4. 方案二 利用ptc恒温发热片产生温度进行温差发电 温差发电性能测试装置图 4.1测量ptc恒温发热片没有接触到物体时的发热情况 4.2测量ptc恒温发热片接触到温差发电模块时的发热情况 变负载时实验中得到输出功率情况如表所示 4.5改变冷热端温度条件下发电模块特性 改变冷热端温度条件下实验中得到输出功率情况如表所示。 4.6 测量两块温差发电片相互串联时，利用ptc恒温发热片进行发电的输出功率情况 4.7测量两块温差发电片相互并联时，利用ptc恒温发热片进行发电的输出功率情况 4.8测量用不同散热方式测量温差发电装置冷端与热端及温差的变化情况。 七．【实验注意事项】 1.在实验之前要注意安全用电 2．实验开始时要先检查仪器是否接线正确，保证设备安全 3.pt100热敏电阻的测量范围是0-300℃ 4.温差发电片冷端一定要散热，两个面一定要形成温差 5.制冷片tec1-12706的工作环境温度范围-55℃～80℃，最大温差65～69℃，工作电流imax 12vdc时4.6a，15.4vdc时6.3a，最大电压vmax 15.4vdc，最大致冷功率qcmax 56w 6.温差发电装置是由陶瓷板和发电片组合而成的，强度都不高，是易碎材料，使用中务请轻拿轻放，切勿磕碰，避免瓷板破裂造成损坏。 八.【实验结果】 九.【实验总结】篇三：尾气温差发电供电装置结题报告 项目类型 同济大学 大学生创新实践训练计划结题报告 及评审表 课 题 名 称 课题 负责人 学 号 指 导 老 师 报 告 时 间 月 同济大学大学生科技服务中心 二〇一五年五月制 要求1、 本结题报告由学生科技服务中心提供电子版、各课题组自行填写 后打印。 2、 本结题报告前五项由课题负责人填写后打印，第七项由指导老师 手写。 3、 工作步骤包括社会调查、实验、试验、设计、设计修改、加工步 骤、技术改进、查阅资料、数据处理和论文撰写。一般不少于五个步骤。 4、 成果包括模型、设计、方案、调查报告、实验结论、论文部分、 机械装置、装置半成品、参赛经历和获奖经历。 （软件、图像等电子类刻成光盘上交；在学术期刊上发表的论文， 要求上交一份原版期刊； 大型实物拍成照片、视频等在项目结 题报告或答辩现场ppt 反映；小型实物评审现场展示。） 5、 工作步骤（社会调查、实验、试验、设计、设计修改、加工步骤、 技术改进和数据处理）应配有附图。 6、 成果（模型、设计、机械装置、装置半成品和参赛获奖经历）应 至少配有3张副图。 7、 工作小节一栏应填写自评及感想。 8、 本报告供评审时参考，除此报告外各课题组还需附上一篇心得体 会。 9、 以下各表填写时可以附页。
