[기계공학실험]열전대 및 열 전도도 측정

목차

1. 실험목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 재료
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 열전 현상에 기초한 온도측정법의 원리를 이해하는 데 목적을 둔다. 열전대의 여러 형태 중 하나인 T-형 열전대의 측정 접점을 실제로 제작하고, 온도를 측정한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 열전 효과
실험과 응용산업분야에서 온도를 측정하는 가장 보편적인 방법은 열전대(thermocouple)라 불리는 전기회로를 이용하는 것이다. 열전 현상의 기본원리를 설명하기 위하여 〈그림 1〉에 나타난 열전 회로를 생각하자. 두 개의 상이한 금속(전도체 a, b)은 두 개의 접점(junction)에서 전기적으로 연결되어 있고, 접점을 형성하지 않는 금속b의 두 끝은 개방되어 있다.
편의상 접점 1을 측정접점, 접점 2를 기준접점이라 하자. 이 때 기준 접점과 측정 접점의 온도가 서로 다르면 개방단 사이에 전위차(E)가 발생한다. 역으로 인위적으로 개방단에 전위차를 부여하면 두 접점의 온도 차를 유발시킬 수 있다. 이 현상을 열전현상이라 한다. 열전 현상에 관련되는 세 가지 효과(지벡, 펠티어, 톰슨 효과) 중에서 온도 측정에 사용되는 것은 제벡효과이다. 제벡 효과는(Seebeck effect)는 열전회로를 통하여 흐르는 전류가 거의 무시되는 경우 (개방회로), 접점의 온도차와 기전력의 관계를 설명하는 이론으로서 열전대를 이용한 온도측정 방법의 근거이다.

나. 제벡 효과(Seebeck Effect)
2종류의 금속 또는 반도체의 양 끝을 접합하여 거기에 온도 차를 주면 회로에 열기전력을 일으키는 현상을 제벡 효과라 한다. 이 현상은 1821년에 T. Seebeck이 Cu와 Bi 또는 Sb에 대하여 발견했다. 제벡효과는 회로에 열기전력이 발생하는 것과 관련이 있는 것인데, 두 접합부의 온도차 △T가 작을 때 기전력은 △T에 비례한다.

참고 자료

없음