[온도측정] 열전대를 이용한 온도측정

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험개요
4. 실험장치
5. 실험방법
6. 결과
7. 고찰
8. 결론
9. 부록

본문내용

1. 목 적
온도의 측정에 응용되는 전기적 방법 중 가장 광범위 하게 쓰이는 것은 열전대(thermo couple)이다. 이 실험에서는 열전대의 원리를 이해하고 그 사용법을 익힌다.

2. 이 론
열전대는 열적 전기적으로 접촉하는 상이한 두 개의 물질로 구성된 온도 센서이다. 온도의 변화에 따라서 두 물질의 접촉부에서 전위의 차가 발생한다. 이 현상을 열전(Thermoelectric)현상이라고 하며 Seebeck effect라 한다.

※ 제벡 효과(Seebeck Effect)
Seebeck효과는 전도체에 전류가 흐르지 않아도 에너지의 흐름에 의해 전압의 그래디언트가 생기고 이에 따라 기전력이 발생한다는 원리이다 .이는 Seebeck에 의해 발견되었으며, 열전현상에 대한 첫번째 발견이라고 할 수 있다. 이번 실험에서와 같이 양끝단에 온도차를 주면 원자의 흐름에 의한 그리고 온도차에 의한 에너지의 흐름이 생기고 이에 따라 기전력이 발생하게 되는 것이다.


※ 펠티어 효과(Peltier Effect)
Peltier효과는 Seebeck효과와는 다소 차이가 난다. 온도차에 의한 에너지의 흐름때문에 기전력이 발생하는 것이 아니라, 다소 다른 관점에서 에너지의 흐름을 서술하고 있다. 펠티어 효과의 이론은 다음과 같다. 두개의 전도체에 전류가 흐를때 온도구배는 0이 된다. 그러나, 만약 두 전도체가 다른 물질로 구성되어 있다면 에너지의 흐름은 불연속적이 될 것이며, 이 불연속성 때문에 마치 열의 흐름과도 같이 에너지가 전달될 것이다. 따라서, 에너지의 흐름에 따라서 기전력이 발생하게 된다.

※ 톰슨 효과
Thomson효과는 전류가 흐르고 또 온도구배가 존재하는 개개의 전기 전도체에 있어서 열의 변화를 분포적으로 고려한다. 온도구배와 전류의 흐름 모두에 의존하므로 열은 전도체로부터 흡수될 수 있고 방출될 수도 있따. Thomson열은 전자에 대류된다. 전류가 흐르지 않거나 또는 온도구배가 존재하지 않을 때 톰슨열은 발생하지 않는다. 또한 톰슨열은 Seebeck Potential의 총합이 0일 때에도 일어나지 않는다. 결국 Thomson효과는 Peltier효과가 일어나지 않는 단일물질의 회로에서 발생한다.
대표적인 열전 회로가 그림1.에 나타나 있다.

참고자료

· 없음