半导体温差发电及制冷教学演示器
作者:张维夏 吴定波 乔一恒
来源:《物理教学探讨》2018年第10期
摘 要:学习高中物理时知道热电偶温差现象,特殊半导体材料的温差电现象更明显。高中物理实验室并没有这样现成的演示仪器,本文制作能够实现上述功能的演示仪器,实践效果很好。
关键词:温差发电;通电制冷;教学演示器
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2018)10-0048-3
1 提出问题
我们在学习高中物理人教版课本选修3-3第七章第四节《温度和温标》的过程中,知道了热电偶温差现象,了解了热电偶温度计的原理。通过上网查阅,发现特殊半导体材料温差现象更明显,已有半导体温差发电片,反之给它通电,在其两面会产生温差,温度低的那边可实现制冷。由于目前学校实验室还没有温差发电、半导体制冷相关的教学仪器,为解决这一问题,我们学生物理实验学习小组决定制作这样的教学教具。
2 制作过程
2.1 所需材料与加工工具
(1)如图1所示,4块TEC1-12706半导体制冷片,尺寸为40*40*5,额定电压12 V,最大工作电流6 A,最大發热功率56 W,最大温差70 ℃。
(2)如图2所示,供电电源1只,温控自动控制器1只。
(3)隔热板1块,尺寸为400*600*15。木板1块,尺寸为500*350*8。
(4)玻璃圆器皿1个,温度传感器1只,微型电风扇1只,散热风扇3只,铝质散热片4块,铝板5块,透明塑料托板4块。
(5)加工工具有钢锯、刨刀、台钳、锤、钳子、手电钻、热融胶枪、激光切割机(1台)、螺丝若干。
2.2 温差发电演示器制作过程
(1)将半导体制冷片用导热胶粘在铝制散热片(40*40*25)上,使带型号字的一面朝外。用长方形木板制成底座,在底座上用螺丝固定1块铝板(100*50*4),将粘有半导体制冷片的铝制散热片导热胶粘在铝板上。将微型电风扇用螺丝也固定在底座上,并用半导体制冷片的两根导线接到微型电风扇的电动机两极上。(图3)
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/49410ad6f11dc281e53a580216fc700aba68524e.html
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