신소재 프로젝트2

목차

1. 실험1. 열전대
2. 실험2. 임피던스 측정

본문내용

1. 실험목적
여러 타입의 열전대 중에서 저온에서 보다 정확한 k-유형의 열전대의 이론적 지식을 얻고 직접 제작하여 실험하고 끓는 물의 온도를 정확하게 측정하여 본다.

2. 이론적 배경
열전대는 1821년 제백에 의해 발견된 열전효과를 이용하여 온도를 측정하는 소자이다.
두 종류의 금속 A,B를 접합하고, 접점과 소선의 다른 쪽 끝의 온도를 달리 해주면 두 종류의 금속의 열전계수 또는 제벡 계수의 차에 비례하여, 열기전력이 발생하는 현상을 이용한다.
두 개의 소선은 각각 절대 제벡 계수가 큰 쪽이 플러스, 작은 쪽이 마이너스가 된다. 금속의 한 끝을 접합시켜서 온도를 감지하는 측온접점과 기준접점이 있어야 하고 기준접점과 측온접점의 온도 차이에 따른 열전대 고유의 열기전력이 발생되어 그 열기전력 값인 전압 값을 측정하게 된다.
발생한 열기전력은 금속의 형상이나, 측정 도중의 온도변화에 영향을 받지 않고, 오직 두 금속의 조합에 의존한다.

<열전효과>
두 종류의 금속선을 접속해서 폐회로를 만들고 그 두 접합부를 서로 다른 온도로 유지하면 회로에 전류가 흐른다. 금속선의 조합에 의해서는 전류의 방향이 변한다.
이 현상은 1821년에 독일의 Seebeck이 실험적으로 발견한 것이므로 제벡효과라 한다.
제벡효과는 회로에 열기전력이 발생하는 것과 관련이 있는 것인데, 두 접합부의 온도차 △T가 작을 때 기전력은 △T에 비례한다.
또 반대로 두 종류의 금속선을 접속해서 전류를 흘리면 접점에서 주울열 이외의 열의 발생 및 흡수가 일어난다.
이 현상은 1834년에 프랑스의 Peltier에 의해 발견되었으므로 펠티에 효과라 한다. 펠티에 효과는 금속 내에 전류가 흐를 때 열류가 함께 흐르고, 양 금속에서 열류가 상등하지 않기 때문에 접속면에서 열의 발생 또는 흡수가 일어나는 것처럼 보인다고 해석되고 있다. 열의 발생과 흡수는 가역적이어서 한 쪽이 발열하면, 다른 쪽은 흡열하며 전류의 발생을 반대로 하면 열의 발생은 흡수로, 흡수는 발생으로 변한다.

참고 자료

없음