Facile à faire Thermocouple Thermopile
Dans notre article Qu'est-ce qu'un Peltier Cooler nous avons introduit l'effet Seebeck. Lorsque deux types différents de métal sont reliées entre elles et il y a une différence de température entre les deux jonctions, les flux de courant électrique.
Qu'est-ce qu'un Thermocouple
Cette construction de trois fils, l'un d'un type de métal et d'un autre type deux reliés entre eux, comme indiqué ci-dessus est appelé un thermocouple et démontre l'effet Seebeck. Thermocouples sont utilisés très largement pour la mesure des températures - notamment des températures très élevées où les thermomètres remplis de liquide standard ne peuvent pas être utilisés. Un voltmètre de précision est utilisée pour mesurer la tension générée. et de ce que la différence de température des deux jonctions betweeen peut être calculée.
Si l'une des jonctions est maintenue à une température connue - par exemple à zéro Celcius dans l'eau glacée - les mesures de température très précises peuvent être obtenues. Là où la précision est moins importante, cette jonction de référence peut être considérée comme la température ambiante. Thermocouples sont très simples et très robuste, car ils ont pas de pièces mobiles.
Faire un simple Thermocouple
Les thermocouples utilisés dans l'industrie sont fait aujourd'hui très précisément avec toutes sortes de métaux exotiques afin d'obtenir la plage de température de fonctionnement requise et la précision, mais en faisant un thermocouple est aussi simple que la soudure deux longueurs de fil de cuivre à un trombone!
L'image ci-dessus montre ce thermocouple bricolage. Notez que le fil de cuivre de base solide serait idéalement utilisé, et l'isolation du câble doit être retiré, mais pour un test rapide, il a fait le travail.
Faire une thermopile
La tension générée par un thermocouple est pas beaucoup, mais si plusieurs jonctions sont connectées ensemble en série. toutes leurs tensions thermoélectriques individuelles ajoutera à faire une plus grande tension plus utile. Encore une fois, il est possible de le démontrer avec des morceaux de trombone et le fil de cuivre configuré comme illustré ci-dessous:
Notez qu'il est pas nécessaire d'avoir:
(Cuivre - acier - cuivre) - (cuivre - acier - cuivre) - (cuivre - acier ....
puisque le cuivre - jonction de cuivre peut être remplacé par un morceau de cuivre qui nous donne:
(Cuivre - acier) - (cuivre - acier) ....
Idéalement, les jonctions centrales doivent être aussi proches du centre du cercle que possible sans toucher. S'asseoir au centre de la thermopile à la flamme - par exemple au-dessus d'une veilleuse (bougie), puis mesurer la tension entre les deux extrémités de fil libres.
Avec notre 10 thermocouple thermopile tenue sur la flamme plus léger, nous avons mesuré une tension de 9.7mV. Pas encore très grand, mais facilement mesurable ce qui en fait une belle expérience de générateurs thermoélectriques d'introduction.
Voici une vidéo montrant la construction et l'essai d'une thermopile maison: