Jegyzőkönyv. Termoelektromos hűtőelemek vizsgálatáról (4)



Hasonló dokumentumok
TERMOELEKTROMOS HŰTŐELEMEK VIZSGÁLATA

Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata

Mátrixok és determinánsok

Sűrűségmérés. 1. Szilárd test sűrűségének mérése

VB-EC2012 program rövid szakmai ismertetése

BIOKOMPATIBILIS ANYAGOK.

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória

II. A számtani és mértani közép közötti összefüggés

26. HÁLÓZATI TÁPEGYSÉGEK. Célkitűzés: A hálózati egyenirányító és stabilizáló alapkapcsolások és jellemzőinek megismerése, illetőleg mérése.

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Kerületi Közoktatási Esélyegyenlőségi Program Felülvizsgálata Budapest Főváros IX. Kerület Ferencváros Önkormányzata 2011.

Exponenciális és logaritmikus egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek

Juhász István Orosz Gyula Paróczay József Szászné Dr. Simon Judit MATEMATIKA 10. Az érthetõ matematika tankönyv feladatainak megoldásai


(11,05 Miskolczi Ferenc megérkezett, a létszám: 21 fő)

ELBIR. Elektronikus Lakossági Bűnmegelőzési Információs Rendszer A FEJÉR MEGYEI RENDŐR-FŐKAPITÁNYSÁG BŰNMEGELŐZÉSI HIRLEVELE 2010.

PÁLYÁZATI ÚTMUTATÓ. a Társadalmi Megújulás Operatív Program keretében

FIGYELEM! Ez a kérdőív az adatszolgáltatás teljesítésére nem alkalmas, csak tájékoztatóul szolgál!

Óravázlatok: Matematika 2. Tartományintegrálok

A Szolgáltatás minőségével kapcsolatos viták

MAGICAR 441 E TÍPUSÚ AUTÓRIASZTÓ-RENDSZER

1-2.GYAKORLAT. Az ideális keresztmetszet (I. feszültségi állapot)

KÖZPONTI STATISZTIKAI HIVATAL

"ALAPÍTÓ OKIRAT... A továbbiakban változatlanul a 13. ponttal bezárólag. Határidő: határozat megküldésére: október 30.

DEME FERENC okl. építőmérnök, mérnöktanár RÁCSOS TARTÓK

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

KÉRDŐÍV A SZOCIÁLIS SZOLGÁLTATÁSOKRÓL ÉS GYERMEKELLÁTÁSOKRÓL 2010

Budapesti Műszaki Főiskola Kandó Kálmán Villamosmérnöki Főiskolai Kar Automatika Intézet. Félévi követelmények és útmutató VILLAMOS GÉPEK.

F a 1 u s s v Sándor: A Jogi és Ügyrendi Bizottság 6 igen szavazattal a rendelet-tervezet elfogadását javasolja.

FÁCÁNKERT HELYI ÉRTÉKVÉDELMI KATASZTER

finanszírozza más városnak, tehát ezt máshonnan finanszírozni nem lehet.

Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata

Kezelési útmutató ECO és ECO Plus

FESZÍTŐMŰVES VASÚTI JÁRMŰALVÁZAK. Prof.Dr. Zobory István

Szerelői referencia útmutató

Lakások elektromágneses sugárzásának mértéke és ezek csökkentési lehetőségei

A vezetői munka alapelemei - Döntéselmélet, döntéshozatal lehetséges útjai

Folyamatba épített előzetes utólagos vezetői ellenőrzés. Tartalom. I. A szabálytalanságok kezelésének eljárásrendje

tud vinni, tehát nem kényszeríthetjük építsen magának, hogy a mozsárkályhát Abból indulnék ki, hogy nem elvétett gondolat-e a fűtőmű

Végeredmények, emelt szintû feladatok részletes megoldása

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

2000. évi XXV. törvény a kémiai biztonságról1

A torokgerendás fedélszerkezet erőjátékáról 1. rész

A szoba bejáratához közelebbi számítógépasztalon egy nagyméretű nyomtató és az ehhez. A villanyszerelési munka veszélyei

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

Z600 Series Color Jetprinter

Ptolemaios-tétele, Casey-tétel, feladatok

KÉRDŐÍV A SZOCIÁLIS SZOLGÁLTATÁSOKRÓL ÉS GYERMEKELLÁTÁSOKRÓL 2012

MARADÉKANOMÁLIA-SZÁMÍTÁS

TENGELY szilárdsági ellenőrzése

19. Függvények rekurzív megadása, a mester módszer

Együtt Egymásért. 6. Szám. Kirándulás Erdélybe. Kiadja a Háromhatár Kulturális és Sport Egyesület Kup

A Knauf INSULATION 2015 ös kiadványainak összefoglaló magazinja január

Közlemények 339 VARGA SÁNDOB

Tartalom I. 1. Kohászat. 2. Egyedi Protanium acél. 3. Első osztályú korrózióvédelem. 4. Örökös garancia

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Csordásné Marton Melinda. Fizikai példatár 2. FIZ2 modul. Fizika feladatgyűjtemény

VI. Kétismeretlenes egyenletrendszerek

Egy látószög - feladat

3. Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Egyházashollós Önkormányzata Képviselőtestületének 9/ (IX.17) ÖR számú rendelete a helyi hulladékgazdálkodási tervről

Az elektronikai technológia újdonságai

JÁRÁSI SZINTŰ ESÉLYTEREMTŐ PÜSPÖKL ADÁNYI JÁRÁS

HATÁROZAT. zajkibocsátási határértékeket állapítok meg

A vasbeton vázszerkezet, mint a villámvédelmi rendszer része

A japán tőzsdeindex (Nikkei) és a jen (USD/JPY) árfolyamának alakulása. LDP Győzelme

Matematika A1a - Analízis elméleti kérdései

T A R T A L O M. játékszín

Javaslom és kérem, hogy a következő alkalomra Várpalota

Kokusai Budoin, IMAF International Martial Arts Federation Nemzetközi Harcművészeti Szövetség AIKIDO - IAIDO - JUJUTSU - KARATEDO

Nevezetes középértékek megjelenése különböző feladatokban Varga József, Kecskemét

Biológiailag aktív cukor szulfátészterek analógjainak, cukorszulfonátoknak és cukor-metilén-szulfonátoknak szintézise.

európa modern alkotmányos demokráciái ma jellemzően

Piaci kitekintő Erste Alapkezelő Kommentár

Konfár László Kozmáné Jakab Ágnes Pintér Klára. sokszínû. munkafüzet. Harmadik, változatlan kiadás. Mozaik Kiadó Szeged, 2012

MAGYAR NYELVI FELADATLAP a 6. évfolyamosok számára

RB 6000 Good/Best. Üzemeltetési útmutató magyar RB 6312 Good RB 6314 Good RB 6315 Good RB 6316 Good

FESTÉSZETÜNK TÖRTÉNETÉNEK SZENTENDREI VONATKOZÁSAI A XIX. SZÁZADBAN

ÖSZVÉRSZERKEZETEK. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés a BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszéken. Dr.

1988. évi I. törvény Hatályos:

Darupályatartók. Dr. Németh György főiskolai docens. A daruteher. Keréknyomás (K) Fékezőerő (F)

Ismerős a városban? Körkérdésünk a 6. oldalon. Idén csak az áfa emeli a vízdíjat 3. oldal. Biztosították a boldogságot 7. oldal

M. 2. Döntsük el, hogy a következő két szám közül melyik a nagyobb:

Priru nik s uputama za uporabu. HR Radioprijemnik za gradilište RUS DMR106

KIMUTATÁS A TARTÓS BENTLAKÁSOS ÉS ÁTMENETI ELHELYEZÉST NYÚJTÓ INTÉZMÉNYEK MŰKÖDÉSI ADATAIRÓL

1. feladat Oldja meg a valós számok halmazán a következő egyenletet: 3. x log3 2

PÉLDA: Négyezer-hatszázöt Jel Szám

ÉVES JELENTÉS A BERUHÁZÁSOK ÖSSZETÉTELÉRŐL

Támogatta az EU Európa a Polgárokért programja.

Cafitesse 60. Návod k obsluze Használati utasítás ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ Operator manual. Article no C. December 2009

Matematika I. Mőszaki informatikai mérnm. rnökasszisztens. Galambos GáborG JGYPK 2011

KIMUTATÁS A TARTÓS BENTLAKÁSOS ÉS ÁTMENETI ELHELYEZÉST NYÚJTÓ INTÉZMÉNYEK MŰKÖDÉSI ADATAIRÓL

A VI. FEKETE MIHÁLY EMLÉKVERSENY

DIFFÚZIÓS KÖDKAMRA MUTATNI A LÁTHATATLANT Győrfi Tamás Eötvös József Főiskola, Baja Raics Péter Debreceni Egyetem, Kísérleti Fizikai Tanszék

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Exponenciális és Logaritmusos feladatok

TARTALOM. játékszín B É C S Y T A M Á S

Szim Salom Hírlevél A Szim Salom Progresszív Zsidó Közösség havonta megjelenő kiadványa

VIESMANN. VITODENS Égéstermék elvezetések kondenzációs falikazánokhoz 3,8 105,0 kw. Tervezési segédlet. Vitodens égéstermék-elvezető rendszerek

ÉVES JELENTÉS A BERUHÁZÁSOK ÖSSZETÉTELÉRŐL 2015

Átírás:

Jegyzőkönyv ermoelektromos hűtőelemek vizsgáltáról (4) Készítette: üzes Dániel Mérés ideje: 8-11-6, szerd 14-18 ór Jegyzőkönyv elkészülte: 8-1-1

A mérés célj A termoelektromos hűtőelemek vizsgáltávl kicsit közelebbről megismerkedhetünk termikus és elektromos jelenségek kpcsoltávl. Elvi lpok A mérés során több htás együttes vizsgáltár lesz szükségünk, ezért előjáróként ismertetem mérés során fellépő jelenségeket. Elsőként közismert Joule-hőt. H dott egy lineáris R ellenállású ármkör, melyen ármerősséget folytunk, kkor z ármkörön keletkező ΔQ hőre ΔQ = R Δt. Másodikként hővezetés egyenletét ismertetném. H egy homogén nygi őségű tánk két, egymástól Δx távolságú részei között Δ különbség vn, kkor hidegebbtől melegebb rész felé ármló hőmennyiség Δt idő ltt, h szóbn forgó mennyiségek kellően kicsik: ΔQ = λδ Δt A/ Δx, hol A t keresztmetszete, λ z nygr jellemző állndó. Deriválás 1 dq d segítségével ezt így is írhtjuk: = λ. H vezető hossz l, és végei között Δ Adt dx különbség vn, kkor lineáris közelítésben hőátdás dq λa sebessége, zz z időegység ltt átármló hőmennyiség = Δ. dt l b ovábbikbn hsználjuk Λ = λa/ l rövidítést! A m h időfüggését Newton-féle hűlési törvény dj meg, mely szerint test t 1 ére z lábbi összefüggés áll fenn: ( t) τ = A + hol τ test-környezet rendszerre jellemző állndó és pedig környezet U e. A mérés során tpsztlt egyik termoelektromos jelenség eebeck-effektus. Ennek ismertetéséhez tekintsük z ábrát! Az ábrán és b különböző nygi őségű fémek. H fémek érintkezési pontjink ére m h áll fenn, kkor csupán ezen jelenség mitt feszültséget mérhetünk z 1-es és -es pontok között. A mért feszültség függ z érintkezési pontok grdiensétől és két nygr jellemző ún. eebeck-együtthtótól. Az együtthtót z lábbi összefüggés definiálj: ( ) U = m h = áll 15 Végül Peltier-effektust említeném. Ez egyfjt megfordítottj eebeck-effektusnk, vgyis mennyiben z eredetileg homogén ű rendszerre feszültséget kpcsolok, kkor zon (nem Joule hő egyenetlen fejlődéséből következően) z illesztési pontoknál grdiens fog megjelenni. Az érintkezési pontokon fejlődő vgy dq elnyelődő hő leírásár z = P egyenlet szolgál, dt melyben P két fémre jellemző ún. Peltier együtthtó. Elméleti levezetésekből tudhtó, hogy P( ) = ( ). ( o K) 1 5-5 -1-15 - -5-3 1 3 4 5 6 7 8 9 (A) 6 4 1. oldl üzes Dániel, ermoelektromos hűtőelemek vizsgált

Méréseink során meghtározzuk különbség-feszültség kpcsoltot (eebeck effektus) illetve hűtés során egy egyensúlyi -ármerősség kpcsoltot (Peltier effektus). Ez utóbbihoz z. ábr szerinti dtsort várunk. A mérés során lejegyezzük z egyes ármerősségek hez trtozó, Peltier elemen mérhető feszültséget, így ezekből eebeck-együtthtó így dhtó meg: U =, hol o környezet e, U pedig imális hez trtozó feszültség. A már ismertetett formulák szerint ebből P ( ) = U, továbbá ismert értéke esetén ból kiszámolhtó hűtőelem R összeellenállás R / =. H már említett rendszeren ármot vezetünk, kkor már említett effektusok együttes htását dq 1 dq kell tekinteni, vgyis = P R Λ ( ), hol dq környezetből rendszerbe ármló dt dt dt hűtőteljesítmény. Egyensúlybn láthtó, hogy ez utóbbi. Így et így is megdhtjuk: R + ( ) Λ ( ) = + 1 Λ R. H kimérjük továbbá () függvényt, ból megkphtó = formul. ( ( ) ) Definiálhtunk továbbá egy z = = mennyiséget, z ún. Peltier-elem jóségi számát. Λ R Az utóbbit mérésből is közvetlen meg tudj uk dni. Ezen definíciókból dódik egy másik lehetőség R, és Λ mérésére: R Λ ( ) = +. A mérési módszer ismertetése A mérési elrendezés vázltához tekintsük z ábrát! A Peltierelem egy, környezeti levegőtől elzárt blokkbn fogll helyet. Az egységbe termoelem is építve vn, mely Peltier-elem hűtő oldlár vn helyezve. A Peltier-elemet lkotó fémek úgy lettek megválsztv, hogy fellépő jelenségek ezen egyszerű berendezéssel is kimutthtók legyenek, ehhez két, n és p típusú félvezetőt lett z egységbe építve. A gykorlti megvlósítás megköveteli, hogy egyszerre több (1-4) Peltier-elemet hsználjunk, t zt hogy. ábráról láthtjuk. A berendezés hűtését vízzel oldjuk meg (lsd.. ábr). Q () Q ( ) ápegység b C Az ármkörön folyó árm erősségét egy digitálisn vezérelhető ármgenerátor szolgálttj, Peltier-elem hűtött felületének ét termoelem feszültségéből számolj ki egy műszer, és számolt et közli. A Peltier-elemen levő feszültséget egy feszültségmérő eszközről olvshtjuk l e, időmérésre stopper szolgál. víz b b b Először értékét htározom meg, mjd lehűtött rendszer visszmelegedését vizsgálom. Ez utóbbiból tudhtó meg ugynis, hogy mennyi időt érdemes várni Peltier-együtthtó mérésénél, mikor dott ármerősség mellett vizsgáljuk kilkuló közös et. A többi mérést ezek után végzem. üzes Dániel, ermoelektromos hűtőelemek vizsgált. oldl

Mérési eredmények, hibszámítás időfüggése A mérés során lehűtöttem tát, mjd hgytm felmelegedni. Eközben lejegyeztem z egymáshoz trtozó -idő dtpárokt: idő (s) idő (s) idő (s) 5,5 7 1,3 14 1,4 5 6 75 1,6 145 1,5 1 6,5 8 1,7 15 1,6 15 7 85 1,9 16 1,7 7,4 9 11,1 165 1,8 5 7,8 95 11,3 17 1,9 3 8,1 1 11,4 175 1,9 35 8,5 15 11,6 18 13, 4 8,8 11 11,7 19 13,1 45 9,1 115 11,8 13, 5 9,4 1 1, 1 13,3 55 9,6 15 1,1 13,4 6 9,9 13 1, 35 13,5 65 1,1 135 1,3 55 13,6 A mért dtokt logritmizálv grfikonon ábrázoltm mellékletben. A grfikonr illesztett egyenes meredekségéből τ = 84, 5s. Az dtokból továbbá megtudhtó ( ) 17, 9 C =. A hűtővíz ének meghtározásához tát kicsit lehűtöttem, mjd hgytm visszmelegedni. Ekkor volt egy olyn pillnt, mikor Peltier-elemen levő feszültség épp volt. Az ehhez trtozó ek: = { 13, C; 13, C; 13, 1 C; 13, C; 1, 9 C; 1, 9 C; }, melyből z átlg jó közelítéssel = ( 13, ±, 3) C. A mért eredmény zonbn csk mérés kezdő idő pillntábn volt igz. A hálózti víz ingdozásából reális értéke = ( 13, ±, 3) C. különböző ármerősség mellet mért állndósult Különböző ármerősségeket lklmzv megmértem már állndósul Peltier-elem ét, és z ekkor mérhető feszültséget: ármerőssé g (A) hőmérsékl et feszültség (V),998,7 1,66 1,996-8,9,5,998-15,1 3,7 4, -18,8 4,6 4,998 -,4 4,78 6, -19,8 5,37 5,499 -,5 5,1 7, -17, 6,13 4,497 -,1 4,4 A mért - eredményeket grfikonon is ábrázoltm, rr hrmdfokú polinomot illesztettem: 3. oldl üzes Dániel, ermoelektromos hűtőelemek vizsgált

5-5 -1-15 ármerősség (A) 1 3 4 5 6 7 8 y = -,41x 3 + 1,69x - 14,11x + 13,6 - -5 A kpott hrmdfokú polinom deriváltj = 5, A ármerősség mellett volt, tehát = 5, A, =, 5 C. Az ábráról érezhető, hogy imális hez trtozó ármerősség hibáj számottevő lehet. Ugynígy ábrázoltm z egyensúlyi feszültség ármerősség függését: 7 6 feszültség ( V) y =,6716x + 1,3994 5 4 3 1 ármerősség (A) 1 3 4 5 6 7 8 Az illesztett egyenest z origób tolv, ból U = ( 38± 4) V, így rendszer számos prméterét,, U meghtározhtjuk: = = ( 13± ) mv / K, P ( 1, 3, ) V = ±, R / ( 64 9) Ω = = ±. A ngy hibákból láthtó, hogy pontosb mérés is szükséges voln. Ekkor hibánál hibszámítás képletei sem helyesek. Megdhtó továbbá jósá gi szám is, me lyre z = ( 1, ± 1, )K, ennek ismeretében hővezetési állndó is kiszámolhtó: Λ = = ( ± 4) mw / K. z R feszültség mérése melegedés közben A mérés során z lábbi dtokt mértem: feszültség fe szültség feszültség fe szültség feszültség 1, 116 1,6 4, 4 88,7 8,4 46, 11,6 14,3 9,7 33,1 1,8, 5 78,9 9,3 37,1 11,7 13, 9,9 31,1 11,, 6 68,9 9,5 34,9 1, 8, 1, 8, 11,4 16,3 6,5 64,5 11,8 1, 1,3 7,3 11, 18,3, 17 7 59 11,9 11,1 1,4 6,4 1,4 6, 3 98,1 7,3 56,6 11,5 15, üzes Dániel, ermoelektromos hűtőelemek vizsgált 4. oldl

A kpott mérési eredményeket grfikusn is ábrázoltm, melyre egyenest is illesztettem: 1 feszültség 1 8 6 4 y = -9,7491x + 17,43 4 6 8 1 1 A mért eredményből már jól kiszámolhtó eebeck-együtthtó: = ( 974, ± 4, ) mv / K. Ezen dt ismeretében újr megdhtjuk ren dszerre jellemző prmétereke t: P( ) = ( 46, ± 1, ) V, =, értéket elfogdv pedig R = ( 473± 7) Ω, illetve Λ = /( z R) = ( 167± 1) mw / K. különböző ármerősség mellet mért állndó - átprméterezve Az különböző ármerősség mellet mért állndó részben mért eredményből, ábrázolv ( ) R x = függvényében y = -t, nnk meredekségéből m = Λ / illetve tengelymetszetébőlb =. 3 K/A y = 14,35x + 9,53 5 15 1 5 4 6 8 1 1 14 16 18 Kiszámolv ezen értékeket korábbn mértekből láthtjuk számottevő eltérést. Ezen mérésből Λ = m = ( 139, 8 ± 3) mw / K, illetve R = ( 57± ) mω. teljesítmény-egyenlet A már meghtározott értékekből teljesítmény-egyenleg: Q ( 1, 8 ±, 9) W, Q = R = ( 1, 8±, ) W, P = j QV = Λ( ) = ( 56, ±, ) W illetve q = Λ( ( ) ) = (, 69±, 3) W. Láthtó, hogy legutóbbi értéke mjd egy ngyságrenddel kisebb, t többi, vgyis hőszigetelés jól meg vn oldv mérés során. Melléklet Hvncsák Károly: Mérések klsszikus fizik lortóriumbn, ELE Eötvös Kidó, Budpest, 3. A Peltier elemet PC tunningolók is szeretettel hsználják, több-kevesebb sikerrel. Azonbn denki hsonló sorsr jutht, ki szkértelem nélkül vág hozzá: www.hwsw.hu/oldl.php3?cikkid=9&oldl=1 K/A 14 5A 5. oldl üzes Dániel, ermoelektromos hűtőelemek vizsgált