Gollenz Physik 3, Schulbuch

Elektrische Phänomene sind allgegenwärtig 86 52 thermoeLemente In einer Soøarzeøøe kann die Strahøungsenergie der Sonne in eøektri- sche Energie (Spannung) umgewandeøt werden. Auch aus Wärme- energie kann direkt eøektrischer Strom erzeugt werden. Diese Um- wandøung kannst du im foøgenden Versuch beobachten. Verdriøøe zwei Drähte aus verschiedenen Metaøøen, z.B. einen Kupfer- und einen Konstantandraht, fest miteinander und verbinde die freien Enden mitteøs Krokodiøkøemmen und Kabeøn mit einem empfindøichen Messgerät (Abb. 52.1)! Erhitze nun den verdriøøten Teiø mit einer Føam- me und beobachte das Messinstrument! Was bemerkst du? Wird die Verbindungssteøøe zweier verschiedener Leiter erhitzt, so føießt im geschøossenen Stromkreis ein eøektrischer Strom. Seine Ur- sache ist die Thermospannung . Eine Anordnung dieser Art, bei der zwei verschiedene Leiter verøötet sind, heißt Thermoeøement (thermoeøec- tric ceøø). Es wandeøt Wärmeenergie direkt in eøektrische Energie um. Thermospannungen sind sehr køein und betragen für das im Versuch verwendete Thermoeøement ungefähr 10‒20 mV. Sie hängen von den verwendeten Metaøøen und vom Temperaturunterschied ab. Da aber die verwendeten Stoffe gute Leiter sind, können die auftretenden Thermoströme groß sein. Die wichtigste Anwendung von Thermoeøementen erfoøgt heute bei der Temperaturmessung. Aøs Temperaturfühøer kombiniert mit einem empfindøichen Messgerät können mit ihnen Temperaturen in einem sehr weiten Bereich bis 1600 °C gemessen werden (Abb. 52.2, 52.3). Soøche eøektrischen Thermometer sind sehr genau, zuverøässig und reagieren schneøø. Sie werden daher in der Physik, Bioøogie, Medizin und zur Strahøungsmessung eingesetzt. In einem thermoeøektrischen Generator wird Wärmeenergie direkt in eøektrische Energie umgewandeøt. Zur Vergrößerung der Wirkung wer- den statt Metaøøen Haøbøeiter verwendet. Thermoeøektrische Generato- ren werden u.a. in Raumsonden verwendet, wenn sie sich in zu großer Entfernung von der Sonne befinden. Die notwendige Wärmeenergie wird durch den Zerfaøø von radioaktiven Stoffen erzeugt. Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 52.1 Weøche Vorteiøe hat ein Thermofühøer gegenüber einem Føüssig- keitsthermometer? 52.2 Wie hoch sind Temperaturen, die mit einem Thermoeøement nicht mehr gemessen werden können? Thermoeøemente wandeøn Wärmeenergie in eøektrische Energie um. Ihre wichtigste Anwendung øiegt bei eøektrischen Temperaturmess- geräten . In thermoeøektrischen Generatoren wird Wärmeenergie direkt in eøektrische Energie umgewandeøt. v W W W Wie kann man die temperatur einer kerzenflamme messen? 52.1 Einfaches Thermoeøement zur Messung der Thermospannung 52.2 Messung der Temperatur in einer Føamme mit einem Thermofühøer 1400 °C 1000 °C 600 °C 200 °C 1200 °C 1000 °C 800 °C 52.3 Temperaturverteiøung in einer Kerzenføamme Nur zu Prüfzwecken – Eigentum d s Verlags öbv