Термопара железо-константан с удельной ЭДС 5·10-4 В/град погружается одним спаем в почву, а в другой спай находится в воздухе температура которого
20 оС. Гальванометр подключенный к термопаре, показывает ток 0,3 мкА.
Сопротивление цепи равно 1500 Ом. Определить температуру почвы.
- Удельная ЭДС (электродвижущая сила) термопары железо-константан равна 5·10-4 В/град.
- Температура воздуха, находящегося возле второго спая, равна 20 °C.
- Показания гальванометра, подключенного к термопаре, составляют 0,3 мкА.
- Сопротивление цепи равно 1500 Ом.
Для решения задачи, мы будем использовать закон Ома для нахождения силы тока в цепи и закон Термодинамики для нахождения температуры почвы.
1. Найдем силу тока в цепи. Для этого воспользуемся формулой:
I = ЭДС / R,
где I - сила тока, ЭДС - электродвижущая сила, R - сопротивление цепи.
Подставив значения в формулу, получаем:
I = (5·10-4 В/град) / 1500 Ом = 3,33·10-7 А = 0,3 мкА.
Значение полученной силы тока совпадает с данными из условия задачи.
2. Преобразуем данную формулу для нахождения температуры:
ЭДС = α·(T2 - T1),
где α - удельная ЭДС термопары, T2 - температура воздуха, T1 - искомая температура почвы.
Выразим T1:
T1 = T2 - ЭДС / α.
Подставим значения в формулу:
T1 = 20 оС - (5·10-4 В/град) / (5·10-4 В/град) = 20 оС - 1 = 19 оС.
Температура почвы равна 19 °C.
Таким образом, мы нашли температуру почвы с помощью удельной ЭДС термопары, силы тока в цепи и известной температуры воздуха возле второго спая. Удельная ЭДС позволяет нам определить разность температур между двумя спаями термопары, а сила тока и сопротивление цепи позволяют нам определить температуру почвы.