F48 - Peltierův jev

Cíl

Ukázat, že při průchodu proudu se místo styku dvou vodičů ohřívá nebo ochlazuje.

Pomůcky

• 2 x modul teploměr,
• modul ampérmetr,
• Peltiérův článek,
• led, vroucí voda, dvě stejné kovové krychličky pokud možno s vyvrtaným otvorem na teploměr

Provedení

V programu nastavíme celkový čas kolem 300 sekund, vzorkovací frekvenci 1 až 5 Hz a manuální start. Do kanálů A a B zapojíme teploměry a upravíme jejich rozsahy např. na 15 až 45°C ( viz . F52 - úprava rozsahu teploměru)., do kanálu C modul ampérmetr s rozsahem O až 0,1 A (v závislosti na typu článku). Oživíme rovněž kanál E a navolíme konstantní napětí 5V. Peltiérův článek připojíme ke kanálu E a přes ampérmetr obvod uzavřeme. Kovové kostky přitiskneme z obou stran článku a do otvorů v nich vložíme teploměry. Odstartujeme měření a sledujeme změnu teploty s průchodem proudu (jedna kostka chladne, druhá se ohřívá). Obrátíme-li směr proudu, začne ohřátá kostka chladnout a naopak.

Vysvětlení

Peltiérův jev je uvolňování tepla na rozhraní dvou stýkajících se materiálů při průchodu proudu. Jeho příčinou je rozdíl výstupních prací elektronů stýkajících se materiálů. Z experimentu vyplyne, že teplota chladnější části nejprve s rostoucím proudem klesá (Peltiérův jev), později však začíná stoupat (uplatní se Jouleovo teplo). Jouleovo teplo, vyvinuté ve vodiči je úměrné kvadrátu proudu. Teplo vznikající díky Peltierově efektu, je úměrné první mocnině proudu a závisí tedy na jeho směru. Jev je obrácený k jevu Seebeckovu (viz předchozí experimenty).

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014