018 - Thermopar

018 – Thermopar

Efecto termoeléctrico  

Efecto Seebeck  

Generación de tensión por calentamiento  

 

Introducción a:  

  • Termometría  
  • Termómetro eléctrico  

 

Material: 

a) 

  • Electrodo para soldar, fabricado en níquel (primero se debe eliminar el recubrimiento con alicates y papel de lija grueso)  
  • Alambre de cobre (aprox. 20 cm)       

Tensión de contacto 20 μV/K  

o  

b) 

  • Alambre Constantan (longitud aprox. 20 cm; diámetro aprox. 0,5 mm)  
  • Alambre de hierro (longitud aprox. 20 cm; diámetro aprox. 0,5 mm)  

Tensión de contacto 43 μV/K  

o  

c) 

  • Alambre de níquel-cromo (longitud aprox. 20 cm; diámetro aprox. 0,5 mm)  
  • Alambre de níquel (longitud aprox. 20 cm; diámetro aprox. 0,5 mm)  

Tensión de contacto 40 μV/K  

En general:  Los pares de alambres de dos metales diferentes A y B, por ejemplo, también hierro y zinc, son adecuados  

  • Medidor de voltaje en el rango de milivoltios / multímetro  
  • Pinzas de cocodrilo  
  • Vela / Encendedor  

Montaje:  

a) 

  • Retire el aislamiento del cable de cobre y envuélvalo alrededor del electrodo de níquel una o dos veces, creando una unión firme entre los metales.  

b) c) 

  • Retuerce los extremos de los dos alambres a lo largo de 5 cm.  
  • Conecte el medidor de voltaje a los extremos libres del metal A y el metal B.  

Ejecución:  

  • Calienta el punto de contacto de los metales con la llama de la vela.  

Observación:  

  • El medidor de voltaje muestra un voltaje de contacto en el rango de milivoltios.  
  • A medida que el punto de contacto se calienta, el voltaje de contacto aumenta  
  • Para el par de metales a) cobre – níquel es : 20 μV/K, es decir, 2 mV corresponde a un aumento de temperatura de 100 K .  
  • Al enfriar, el voltaje de contacto disminuye. 

Explicación:  

  • El voltaje de contacto se debe al diferente trabajo de salida de electrones de diferentes metales, los niveles de Fermi son de diferentes alturas.  
  • La tensión de contacto aumenta en proporción a la temperatura (absoluta) en el punto de contacto.  

Tips:  

  • El contacto entre los metales se puede aumentar golpeando el punto de torsión con un martillo o soldando los cables entre sí.  
  • Con un medidor de voltaje en el rango de μV, incluso se puede detectar el calor de la mano.  
  • En el par metálico metal A níquel-cromo – metal B níquel, la tensión de contacto es de unos 40 μV/K (por encima de 0 °C).