毛細管式珀爾帖效應演示儀的製作方法
2023-12-03 22:58:11 1
專利名稱：毛細管式珀爾帖效應演示儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種珀爾帖效應演示裝置，尤其是一種用於熱電偶的毛細管式珀爾帖效應演示儀，屬於物理學用教學儀器設備技術領域。
背景技術：
兩種不同的金屬構成閉合迴路，當迴路中存在直流電流時，會發生能量轉移現象， 兩個接頭之間將產生溫差，一個接頭處放出熱量變熱，另一個接頭處吸收熱量變冷，這種現象稱作珀爾帖效應。珀爾帖效應的物理原理是電荷載體在導體中運動形成電流，由於電荷載體在不同的材料中處於不同的能級，當它從高能級向低能級運動時，便釋放出多餘的能量；相反，從低能級向高能級運動時，從外界吸收能量，能量在兩材料的交界面處以熱的形式吸收或放出。顯示裝置是珀爾帖效應演示儀的重要組成部分，其功能在於將物理現象直觀、準確的呈現在觀察者面前，顯示裝置的優劣決定了珀爾帖效應演示儀的演示效果。目前，現有的顯示裝置，按照演示的方式大致可分為溫度表式演示儀和水槽儀表式演示儀兩大類型，溫度表式演示儀由熱電偶、換能器和溫度表組成，導線將熱電偶與換能器和溫度表依次連接起來，從而達到演示珀爾帖效應的目的，但溫度表式演示儀具有下述缺點溫度表式演示儀需要用換能器容易造成電熱轉換不準確、成本高，演示效果不直觀、 不明顯。水槽儀表式演示儀的結構特點是用熱電偶組連接水槽，水槽再與溫度表連接，從而達到演示目的。但水槽儀表式演示儀具有兩個水槽，造成演示儀體積大，容易給演示者帶來麻煩且演示效果不明顯和不直觀。
發明內容本實用新型針對現有技術的不足，提供一種結構簡單新穎、演示效果準確、演示現象直觀、易於觀察的毛細管式珀爾帖效應演示儀。本實用新型的技術方案如下—種毛細管式珀爾帖效應演示儀，包括熱電偶、兩個液體容器和直流電源，其特徵在於還包括兩根毛細管，所述的兩根毛細管的下端分別伸入裝有液體的兩個液體容器內， 熱電偶的熱端和冷端分別與兩液體容器相連，所述熱電偶與直流電源串聯成閉合迴路。所述的兩毛細管的頂端設置有膨大腔。所述的兩毛細管處於同一高度上。所述直流電源為串聯的兩節1. 5V電池。該毛細管珀爾帖效應演示儀設置在固定架上。優選的，所述的兩液體容器內裝有兩顏色不同的液體酒精。容器內的液體為顏色不同的酒精的優點液體上升靈敏、直觀，演示效果準確、易於觀察。本實用新型的有益效果是1、本實用新型的毛細管式珀爾帖效應演示儀通過毛細管中液位的變化來觀察珀爾帖效應，演示現象直觀，容易觀察且效果明顯、靈敏、準確。2、本實用新型結構簡單、製作方便、成本低；毛細管式珀爾帖效應演示儀採用酒精作為顯示液體，酒精的沸點較低對溫度敏感且不汙染環境。
圖1是毛細管式珀爾帖效應演示儀的結構示意圖。其中，1、毛細管a ；2、毛細管b ；3、熱電偶熱端；4、熱電偶冷端；5、電源；6、液體容器；7、固定架。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述，但本實用新型保護範圍不限於此。實施例1 如圖1所示，一種毛細管式珀爾帖效應演示儀，該毛細管式珀爾帖效應演示儀設置在固定架7上，固定架為立式有機玻璃固定架，方便移動和觀察。毛細管式珀爾帖效應演示儀包括熱電偶、兩個液體容器6、毛細管al和毛細管b2， 毛細管al和毛細管b2處於同一高度上，毛細管al的下端伸入裝有紅色酒精液體容器6內， 毛細管b2的下端伸入裝有藍色酒精液體容器6內，毛細管al和毛細管b2內液面高度相同， 毛細管al和毛細管b2的頂端設有膨大腔，膨大腔容積較大，可以用來盛裝上升的液體，避免液體溢出。毛細管al和毛細管b2與液體容器6相接處密封。兩液體容器6分別與熱電偶熱端3和熱電偶冷端4相連。兩液體容器6的底部分別與熱電偶熱端3和熱電偶冷端4 相連時效果最佳。熱電偶為採用兩種不同材料的導電體，這兩種導電體的兩個接觸端分別為熱端和冷端，熱電偶熱端3和熱電偶冷端4與直流電源5串聯成閉合迴路。直流電源為串聯的兩節1.5V電池。本實用新型的工作原理接通直流電源，使熱電偶通電，熱電偶熱冷兩端產生不同溫度，溫度上升容器內液體使一根毛細管液位明顯上升；另一根毛細管液位不變。兩隻毛細管產生非常明顯的不同液位，珀爾帖效應直觀、明顯的展現在觀察者面前。
權利要求1.一種毛細管式珀爾帖效應演示儀，包括熱電偶、兩個液體容器和直流電源，其特徵在於還包括兩根毛細管，所述的兩根毛細管的下端分別伸入裝有液體的兩個液體容器內，熱電偶的熱端和冷端分別與兩液體容器相連，所述熱電偶與直流電源串聯成閉合迴路。
2.根據權利要求1所述毛細管式珀爾帖效應演示儀，其特徵在於所述的兩根毛細管的頂端設置有膨大腔。
3.根據權利要求1所述毛細管式珀爾帖效應演示儀，其特徵在於所述的兩根毛細管處於同一高度上。
4.根據權利要求1所述毛細管式珀爾帖效應演示儀，其特徵在於所述直流電源為串聯的兩節1.5V電池。
5.根據權利要求1所述毛細管式珀爾帖效應演示儀，其特徵在於該毛細管珀爾帖效應演示儀設置在固定架上。
專利摘要本實用新型涉及一種毛細管式珀爾帖效應演示儀，屬於物理學用教學儀器設備技術領域。它包括熱電偶、兩個液體容器、直流電源和兩根毛細管，兩根毛細管的下端分別伸入裝有顏色不同液體的兩個液體容器內，熱電偶的熱端和冷端分別與兩液體容器相連，所述熱電偶與直流電源串聯成閉合迴路。本實用新型的毛細管式珀爾帖效應演示儀通過毛細管中液位的變化來觀察珀爾帖效應，演示現象直觀，容易觀察且效果明顯、靈敏、準確。且結構簡單、製作方便、成本低。
文檔編號G09B23/18GK202042110SQ20112017014
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者於少華, 曹鋼 申請人:山東輕工業學院