應(yīng)用物理綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)大型訓(xùn)練報(bào)告(已修改)
2025-01-29 13:16 本頁面
【正文】 《綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》實(shí)習(xí)報(bào)告題 目： 綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)大型訓(xùn)練 院 系： 數(shù)理學(xué)院 專業(yè)年級(jí)： 應(yīng)用物理學(xué)11231班 學(xué)生姓名： 陳濤 學(xué)號(hào)： 20113180 2014年7月9日21目錄一、 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1 能量轉(zhuǎn)換熱電效應(yīng) 1 能量轉(zhuǎn)換太陽能裝置 5 能量裝換量熱器裝置 7 能量轉(zhuǎn)換電熱等效裝置 10二、 綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 13 能量轉(zhuǎn)換發(fā)電機(jī)裝置 13 能量裝換飛輪裝置 17三、 實(shí)驗(yàn)體會(huì) 21 一、 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 能量轉(zhuǎn)換熱電效應(yīng)（1）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁夭畎l(fā)電的基本原理利用熱電效應(yīng)裝置驗(yàn)證熱力學(xué)第一定律學(xué)會(huì)使用PASCO Capstone軟件及850接口記錄處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（2）、實(shí)驗(yàn)原理一、溫差發(fā)電溫差熱發(fā)電技術(shù)是一種利用高、低溫?zé)嵩粗g的溫差，采用低沸點(diǎn)工作流體作為循環(huán)工質(zhì)，在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上，用高溫?zé)嵩醇訜岵⒄舭l(fā)循環(huán)工質(zhì)產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)透平發(fā)電的技術(shù)。主要是利用塞貝爾效應(yīng)，將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能。以半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊為基礎(chǔ)制造的半導(dǎo)體發(fā)電機(jī),只要半導(dǎo)體兩端存在溫差即可發(fā)電。 溫差發(fā)電示意圖二、熱電效應(yīng)熱電效應(yīng)裝置主要設(shè)備如下圖： 熱電效應(yīng)裝置PASCO Capstone軟件將測(cè)量?jī)蓚€(gè)塊溫差片（Thot和Tcold）的溫度，負(fù)載電阻兩端的電壓U，通過負(fù)載電阻的電流I。從這些測(cè)量結(jié)果就會(huì)使兩個(gè)計(jì)算，溫度差（△T）和輸出功率（P），利用下面的公式： （11） （12）三、熱力學(xué)第一定律在熱力學(xué)中，系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，設(shè)與環(huán)境之間交換的熱為Q（吸熱為正，放熱為負(fù)），與環(huán)境交換的功為W（對(duì)外做功為負(fù)，外界對(duì)物體做功為正），可得熱力學(xué)能（亦稱內(nèi)能）的變化為 （13）（3）、實(shí)驗(yàn)器材熱電效應(yīng)裝置、電源（18V DC、5A）、電壓電流傳感器、四端口溫度傳感器、快響應(yīng)溫度探頭、導(dǎo)線若干、850接口、PASCO Capstone軟件（4）、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容輸入電源：將熱泵/熱機(jī)切換到空擋位置（垂直向上）。使用香蕉跳線到電路板的輸入電源端子連接電源，注意極性； 溫度：連接從溫度端口的電纜連接到四路溫度傳感器。連接冷側(cè)通道1的傳感器和熱端的通道2； 電壓：連接電壓電流傳感器的電壓導(dǎo)致主板上的電壓端口。注意極性。 電流：從電壓電流傳感器的電流輸入連接單獨(dú)的紅色和黑色的香蕉跳線到主板上的當(dāng)前端口。注意極性； 計(jì)算機(jī)：通過PASCO Capstone接口連接傳感器到計(jì)算機(jī)； 設(shè)置在電源電壓至約6伏。將開關(guān)設(shè)置為熱泵模式約2秒鐘，然后將其返回到中立位置。如果電壓/電流傳感器會(huì)發(fā)出嗶聲，則電流過高(I1A)，應(yīng)該降低電壓； 實(shí)驗(yàn)電路圖點(diǎn)擊開始按鈕。PASCO Capstone軟件中會(huì)顯示實(shí)時(shí)溫度讀數(shù)的數(shù)字顯示，但它不會(huì)開始錄制，觀察溫差片的兩側(cè)的溫度。雙方應(yīng)接近室溫；將輸出負(fù)載跳線連接到端子D（此時(shí)電阻約為0Ω），點(diǎn)擊記錄并及時(shí)將開關(guān)設(shè)置為熱泵模式。觀看的兩個(gè)塊溫差片之間的溫度差△T；當(dāng)△T達(dá)到35℃時(shí)，改變開關(guān)到熱機(jī)模式。溫差將開始減少，當(dāng)△T低于5176。C，停止數(shù)據(jù)記錄；斷開開關(guān)，拆下絕熱棉，將溫差片冷卻至室溫；1改變輸出負(fù)載為10Ω、30Ω，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟8
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