不良导体导热系数的测量方法的改进.doc

 不良导体导热系数的测量方法的改进 孙向荣 (贵州民族学院 物理与电子信息科学学院 , 贵州 贵阳 550025 ) 摘 要 : 该测量方法有效地解决了用热电偶直接带动电表时电表表针偏移很小 、造成读数困难 , 且读数误 差较大的问题 。对加放大器前后的电路特性做了分析和比较 , 并对加放大器前后的实验结果进行了分析 , 得出了增加放大器后的实验结果较未加放大器的实验结果误差较小的结论 。 关键词 : 不良导体 ; 导热系数 ; 运算放大器 中图分类号 : O551. 1 文献标识码 : B 文章编号 : 1002 24956 ( 2006 ) 0220035203 Imp rovement for a Measuring Method of Poo r Conducto r SUN X iang2 rong ( Physic s and E lec tric ity Co llege of Gu i Zhou U n ive rsity fo r E thn ic M ino ritie s, Gu izhou Gu iyang 550025 , Ch ina) A b stra c t: It re so lved the p rob lem s of d riving e lec tric m e te r d irec tly by the rmocoup le, the sm a ll sh ift of m e te r finge r, the d ifficu lt in read ing and la rge in strum en ta l e rro r, and ob ta ined the re su lt of sm a ll exp e rim en ta l e rro r when u sed the amp lifie r than unu sed it by m ean s of anglic izing the p rop e rtie s of e lec tric ity. Key word s: poo r conduc to r; the rm a l coeffic ien t; op e ra tiona l amp lifie r 在普通物理热学实验中 , 测量不良导体的导热 系数时 , 温度的测量 , 是利用热电偶将温度转换成 电势后 用 电 压 表 或 检 流 计 读 出 相 应 的 电 压 (电 流 ) 。由于热电偶的灵敏度不够高 , 输出电动势和 功率微小 , 当使用模拟电表时 , 因电表的表针偏移 很小 , 引起 较大 的读 数 误差 。若采 用低 量 程的 电 表 , 则由于电表的内阻较小 , 热电偶没有足够的功 率驱动电表 , 致使无法读数 。若用数字表 , 则因数 字表数字易闪烁 , 读数不确定 , 也引起读数困难和 较大的读数误差 , 且数 字表 价 格较 模拟 表 高出 许 多 。为此 , 制作 了 一种 利用 运 算放 大器 的 放大 电 路 , 很好地解决了这一问题 。 冷端则浸入在保温瓶 H 的冰水混合物中 。由于铜 是热的良导体 , 孔内热电偶测出的温度 T1 、 T2 可 分别代表与其紧 密 贴合 的橡 胶 板上 、下表 面的 温 度 。实验采用的是 镍 2铬 、镍 2硅热 电偶 , 该热 电 偶线形度好 。红外灯对上铜盘进行加热 。 1 实验描述 A 2铜盘 ; B 2待测样品 ; C2铜质厚底圆筒 ; D 2支架 ; E2加热用红外灯 实验测定对象是橡胶板 B , 它属于热的不良导 体 。实验装置如图 1 , 橡胶板夹在 A 和 D 之间 , 紫 铜盘 A (简称上铜盘 ) 固定在传热筒的底部 , 黄 铜盘 D (简称下铜盘 ) 放置在支架的三个支点上 , 使橡胶板与上下铜盘紧密贴合 。上下铜盘侧面各钻 一个深孔 , 分别插有两对热电偶的热端 , 热电偶的 F2调压器 ; G2电表 ; H 2双刀双掷开关 ; I2热电偶 ; J 2杜瓦瓶 图 1 不良导体导热系数测定装置 由热传导基本公式得到橡胶板 B 的传 热速 率 ΔQ 为 Δt T1 = λ - T2πR2 ΔQ ( 1 ) B Δ t hB 收稿日期 : 2005 209 207 作者简介 : 孙向荣 ( 1956 —) , 男 , 贵州毕节县人 , 大学本科 , 讲 师 , 实验室主任. 式中 , λ为导热系数 , RB 、 hB 分别为橡胶 板的 半 径和厚度 , 其值分别为 8 cm 和 10 mm。 系统温度达到