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<결과보고서> 열전대 보정

*문*
최초 등록일
2012.10.28
최종 저작일
2011.03
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소개글

이 실험은 열전대를 이용한 온도와 기전력과의 관계를 알아보는 실험이다.
이 실험은 열전대 실험 중 가장 간단한 두 접점 사이의 대기 온도와 항온조 물의 온도와의 온도차에 의한 기전력의 관계만 알아보았다.
실험을 통하여 온도와 기전력 사이에는 선형적인 1차 함수의 관계가 나타난다는 것을 알 수 있었다. 그리고 오차도 조금 있었는데 오차의 요인으로는 같은 온도에서 기전력의 변화가 있어 정확한 데이터를 얻는데 어려움이 있었고 또 온도계가 잘 보이지 않아 정확한 등간격 온도에 의한 기전력의 변화 측정에 어려움을 겪었다.
하지만 대체로 우리가 바라는 선형적인 값은 얻을 수 있었고 최소자승법을 이용하여 1차 함수의 식을 얻을 수 있었다. 온도를 가열하면서 기전력을 측정하는 실험에서는 별로 시간이 걸리지 않았지만 온도가 내려갈 때 기전력의 변화 측정 실험에서는 시간이 오래 걸려 다소 지루한 감을 적지 않게 느꼈지만 온도의 변화에 따른 기전력의 발생을 신기해 하면서 한 아주 재미있는 실험이었다.

목차

1. 실험목적

2. 관련이론

3.실험방법

4. 실험결과의 정리

5. 결론 및 토의

본문내용

1. 실험목적
열공학에서 가장 기본적 성질인 온도를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있으나 비교적 넓은 온도 범위에 걸쳐서 간단하게 측정할 수 있는 열전대가 현재 널리 사용되고 있다.
본 실험의 목적은 이러한 열전대의 결선법 및 사용법을 익히며, 온도와 기전력과의 관계를 파악하는 데 있다.


2. 관련이론
성분이 서로 다른 두 종류의 금속으로 폐회로를 만들고, 그 양단의 온도를 달리해 주면 회로 내에 기전력이 발생하는데, 이 현상을 Seebeck 효과라 부른다. 이와 같이 두 종류의 금속으로 이루어진 폐회로를 열전대라 하며, 이를 사용하여 온도를 측정할 수 있다. 즉 기준온도와 측정하고자 하는 곳의 온도 차이에 의해 기전력이 발생되므로, 기전력을 측정함으로써 온도를 알 수 있다. 열전대에 대해서는 다음과 같은 법칙이 성립한다.

<중 략>

최소자승법에 의하면 함수 관계를 나타내는 최선의 곡선은 선과 측정치와의 편차의 합이 최소가 되는 선이다.
최소자승법이란 한 이변수 함수를 극소화하는 중요한 응용으로 n개의 실험관측점
( X1,Y1) , (X2,Y2) , …… , (Xn,Yn)

의 집합에 가장 적합한 y=ax+b
를 구하는 것이다. 동일직선 위에 있지 않는 점들에 적합한 직선을 구하기 위하여, 관측값과 직선에 의하여 예측된 값의 차이의 제곱들의 합을 최소화하는 직선을 선택하면 될 것이다. 즉y=ax+b가 위의 조건을 만족하도록
f(a,b)=이 최소가 되도록 a,b를 결정해 주면 된다.
f(a,b)가 최소가 될 조건은
=-2xi(yi-axi-b)=0
=-2(yi-axi-b)=0
이며, 이식을 정리하면
a
a
가 되어, 두 미지수a,b에 대한 연립일차방정식을 풀어서 a,b를 결정하면된다.

- 최소자승법을 이용한 결과식
1) 온도가 올라갈 때
Xi : 온도(℃) yi:기전력(mV)
a = = 0.043453
b = = -0.478675

참고 자료

없음
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