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1、热电温度计以热电偶作为测温元件测得与温度相应的热电动势由仪表显示出温 度值。它广泛用来测量-200 1300范围内的温度，特殊情况下，可测至2800的高温或 4K 的低温。它具有结构简单、价格便宜、准确度高、测温范围广等特点。由于热电偶将温度转化成电量进行检测，使温度的测量、控制以 及对温度信号的放大、变换都很方便，适用于远距离测量和自动控制。在接触 式测温法中，热电温度计的应用最普遍。 (1) 热电偶测温原理 热电偶的测温原理基于热电效应。 将两种不同材料的导体 A 和 B 串接成一个闭合回路，当两个接点电 1 和 2 的 温度不同时，如果 TT0 ，在回路中就会产生热电动势，并在回路中有一
2、定大 小的电流，此种现象称为热电效应。该电动势就是著名的“塞贝克温差电动势”， 简称“热电动势”，记为 EAB，导体 A，B 称为热电极。接点 1 通常是焊接在一 起的，测量时将它置于测温场所感受被测温度，故称为测量端(或工作端热端）。 接点 2 要求温度恒定，称为参考端（或冷端）。由两种导体的组合并将温度转 化为热电动势的传感器叫做热电偶。 热电动势是由两种导体的接触电势（珀尔贴电势）和单一导体的温差电势（汤 姆逊电势）所组成。热电动势的大小与两种导体材料的性质及接点温度有关。 导体内部的电子密度是不同的，当两种电子密度不同的导体 A 与 B 接触时，接 触面上就会发生电子扩散，电子从电子密
3、度高的导体流向密度低的导体。电子 扩散的速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体 A 和 B 的自由电子密度为 NA 和 NB，且 NANB，电子扩散的结果使导体 A 失去电 子而带正电，导体 B 则获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍 了电子的扩散，达到动平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电势， 其大小为 (8.2-2) 式中 k玻耳兹曼常数，k=1.3810-23J/K； e电子电荷量，e1.610-19 C； T接触处的温度，K； NA，NB分别为导体 A 和 B 的自由电子密度。 因导体两端温度不同而产生的电动势称为温差电势。由于温度梯度的存在，改
4、 变了电子的能量分布，高温端（T）电子将向低温端（T0）扩散，致使高温端 因失去电子带正电，低温端因获电子而带负电。因而在同一导体两端也产生电 位差，并阻止电子从高温端向低温端扩散，于是电子扩散形成动平衡，此时所 建立的电位差称为温差电势即汤姆逊电势，它与温度的关系为 (8.2-3) 式中 为汤姆逊系数，表示温差 1所产生的电动势值，其大小与材料性质及 两端的温度有关。 导体 A 和 B 组成的热电偶闭合电路在两个接点处有两个接触电势 eAB(T)与 eAB(T0)，又因为 TT0，在导体 A 和 B 中还各有一个温差电势。所以闭合回 路总热电动势 EAB(T,T0)应为接触电动势和温差电势的
5、代数和，即： (8.2-4) 对于已选定的热电偶，当参考温度恒定时，总热电动势就变成测量端温度 T 的 单值函数，即 EAB(T,T0)=f(T)。这就是热电偶测量温度的基本原理。“电工学”课程是非电类专业的专业基础课，它知识面广，信息量大，理论性 实践性较强。热电温度计以热电偶作为测温元件测得与温度相应的热电动势由 仪表显示出温度值。它广泛用来测量-200 1300范围内的温度，特殊情况 下，可测至 2800的高温或 4K 的低温。它具有结构简单、价格便宜、准确度 高、测温范围广等特点。由于热电偶将温度转化成电量进行检测，使温度的测 量、控制以及对温度信号的放大、变换都很方便，适用于远距离测
6、量和自动控 制。在接触式测温法中，热电温度计的应用最普遍。 (1) 热电偶测温原理 热电偶的测温原理基于热电效应。 将两种不同材料的导体 A 和 B 串接成一个闭合回路，当两个接点电 1 和 2 的 温度不同时，如果 TT0 ，在回路中就会产生热电动势，并在回路中有一定大 小的电流，此种现象称为热电效应。该电动势就是著名的“塞贝克温差电动势”， 简称“热电动势”，记为 EAB，导体 A，B 称为热电极。接点 1 通常是焊接在一 起的，测量时将它置于测温场所感受被测温度，故称为测量端(或工作端热端）。 接点 2 要求温度恒定，称为参考端（或冷端）。由两种导体的组合并将温度转 化为热电动势的传感器
7、叫做热电偶。 热电动势是由两种导体的接触电势（珀尔贴电势）和单一导体的温差电势（汤 姆逊电势）所组成。热电动势的大小与两种导体材料的性质及接点温度有关。 导体内部的电子密度是不同的，当两种电子密度不同的导体 A 与 B 接触时，接 触面上就会发生电子扩散，电子从电子密度高的导体流向密度低的导体。电子 扩散的速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体 A 和 B 的自由电子密度为 NA 和 NB，且 NANB，电子扩散的结果使导体 A 失去电 子而带正电，导体 B 则获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍 了电子的扩散，达到动平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电
8、势， 其大小为 (8.2-2) 式中 k玻耳兹曼常数，k=1.3810-23J/K； e电子电荷量，e1.610-19 C； T接触处的温度，K；NA，NB分别为导体 A 和 B 的自由电子密度。 因导体两端温度不同而产生的电动势称为温差电势。由于温度梯度的存在，改 变了电子的能量分布，高温端（T）电子将向低温端（T0）扩散，致使高温端 因失去电子带正电，低温端因获电子而带负电。因而在同一导体两端也产生电 位差，并阻止电子从高温端向低温端扩散，于是电子扩散形成动平衡，此时所 建立的电位差称为温差电势即汤姆逊电势，它与温度的关系为 (8.2-3) 式中 为汤姆逊系数，表示温差 1所产生的电动势值
9、，其大小与材料性质及 两端的温度有关。 导体 A 和 B 组成的热电偶闭合电路在两个接点处有两个接触电势 eAB(T)与 eAB(T0)，又因为 TT0，在导体 A 和 B 中还各有一个温差电势。所以闭合回 路总热电动势 EAB(T,T0)应为接触电动势和温差电势的代数和，即： (8.2-4) 对于已选定的热电偶，当参考温度恒定时，总热电动势就变成测量端温度 T 的 单值函数，即 EAB(T,T0)=f(T)。这就是热电偶测量温度的基本原理。热电温度计以热电偶作为测温元件测得与温度相应的热电动势由仪表显示出温度值。它广泛用来测量-200 1300范围内的温度，特殊情况下，可测至 2800的高温
10、或 4K 的低温。它具有结构简单、价格便宜、准确度高、测温范围广等特点。由于热电偶将温度转化成电量进行检测，使温度的测量、控制以及对温度信号的放大、变换都很方便，适用于远距离测量和自动控制。在接触式测温法中，热电温度计的应用最普遍。 (1) 热电偶测温原理 热电偶的测温原理基于热电效应。将两种不同材料的导体 A 和 B 串接成一个闭合回路，当两个接点电 1 和 2 的温度不同时，如果 TT0 ，在回路中就会产生热电动势，并在回路中有一定大小的电流，此种现象称为热电效应。该电动势就是著名的“塞贝克温差电动势”，简称“热电动势”，记为 EAB，导体 A，B 称为热电极。接点 1 通常是焊接在一起的
11、，测量时将它置于测温场所感受被测温度，故称为测量端(或工作端热端)。接点 2 要求温度恒定，称为参考端(或冷端)。由两种导体的组合并将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶。 热电动势是由两种导体的接触电势(珀尔贴电势)和单一导体的温差电势(汤姆逊电势)所组成。热电动势的大小与两种导体材料的性质及接点温度有关。导体内部的电子密度是不同的，当两种电子密度不同的导体 A 与 B 接触时，接触面上就会发生电子扩散，电子从电子密度高的导体流向密度低的导体。电子扩散的速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体 A 和 B 的自由电子密度为 NA 和 NB，且NANB，电子扩散的结果使导体 A
12、 失去电子而带正电，导体 B 则获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子的扩散，达到动平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电势，其大小为 (8.2-2) 式中 k玻耳兹曼常数，k=1.3810-23J/K；e电子电荷量，e1.610-19 C；T接触处的温度，K；NA，NB分别为导体 A 和 B 的自由电子密度。 因导体两端温度不同而产生的电动势称为温差电势。由于温度梯度的存在，改变了电子的能量分布，高温端(T)电子将向低温端(T0)扩散，致使高温端因失去电子带正电，低温端因获电子而带负电。因而在同一导体两端也产生电位差，并阻止电子从高温端向低温端扩散，于是电子扩散形成动
13、平衡，此时所建立的电位差称为温差电势即汤姆逊电势，它与温度的关系为 (8.2-3) 式中 为汤姆逊系数，表示温差 1所产生的电动势值，其大小与材料性质及两端的温度有关。导体 A 和 B 组成的热电偶闭合电路在两个接点处有两个接触电势 eAB(T)与 eAB(T0)，又因为 TT0，在导体 A 和 B 中还各有一个温差电势。所以闭合回路总热电动势 EAB(T,T0)应为接触电动势和温差电势的代数和，即： (8.2-4) 对于已选定的热电偶，当参考温度恒定时，总热电动势就变成测量端温度 T 的单值函数，即 EAB(T,T0)=f(T)。这就是热电偶测量温度的基本原理。专业生产：耐震压力表 磁性浮子
14、液位计 远传温度计 二等标准水银温度计一、巧用比喻法，化抽象为具体 可以将电容的冲放电过程比作水库的储放水过程，水库的储水、放水需要时间， 对应电容的冲放电也需要一个过程，不可能一下子完成，也就是说电容的电压 不能突变，水库储存的水和本身的水面面积和水面深度有关，对应电容储存能 量（0.5CU2）与电容值和电压值平方成正比。对于基尔霍夫电压定律，可以用 爬山比赛来比喻，运动员从赛场出发，爬了一圈后回到了赛场，爬的这一圈就 相当于走了一个回路，上山相当于电位升，下山相当于电位降，由于运动员最 后回到了出发点，说明爬山的高度和下山的高度必须相等，亦即电压升等于电 压降。 二、借助对偶原理，加深认识
15、，提高记忆效果在“电路”教学中，电路参数、 元件、物理量及其关系以及电路结构方面存在着互相对应的相似性，分别称为 对偶参数、元件、对偶量、对偶名词、对偶联接方式和对偶定律等等。根据对 偶原理，当某些电路名词和物理量的某一理论成立时，结合它们的各对偶元素 间的对应理论也一定成立；如果推导出某一关系式或结论，和它对偶的关系式 或结论也一定存在。利用对偶性可以启发和帮助理解和记忆，简化对客观事务 的认识，加深对基本概率、基本原理、基本分析方法以及电路工作特点的理解。 下面我们以电容和电感的对偶性为例进行分析。在直流稳态电路中，电感相当 于短路，电容则相当于开路；在正弦交流电路中，感抗与频率成正比，电
16、感通 低频阻高频，而容抗则与频率成反比，电容通高频阻低频；在关联参考方向下， 电感元件的电压超前电流 90，电容元件的电流超前电压 90，电感元件的无 功功率为正值，电感元件“吸收”无功功率，电容元件的无功功率为负值，电 容元件“发出”无功功率。在换路的瞬间，电容的电场储能不能突变，因此， 电容的两端电压能突变；与之相对应的，在换路的瞬间，电感的磁场储能不能 突变，因此，流过电感的电流不能突变。 三、采用引导教学法，激发学生思维的主动性、发散性和创造性引导教学法是 指教师遵循学生的认知规律，引导学生主动研究问题、总结规律的一种教学方 法。教师可以先讲述相关问题的研究背景与意义，再提出有关问题，让学生带 着问题主动思考，逐步引导学生找到问题的答案，避免了“填鸭式”教学，在 教学中力求激发学生思维的主动性、发散性和创造性，同时在讲课过程中教师 还可以提出一些问题，不一定要求学生回答，但可以引起学生重视，吸引他们 的注意力，然后自己对这个问题进行
