A. 42,5 μV/K.

B. 4,25 μV/K

C. 42,5 mV/K            

D. 4,25 mV/K

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính suất nhiệt điện động: $E={\alpha }_T.(T_1-T_2)$

Lời giải:

Suất nhiệt điện động của cặp nhiệt điện tính theo công thức : $E={\alpha }_T.(T_1-T_2)$

trong đó (T1 -T2) là hiệu nhiệt độ giữa hai đầu nóng và lạnh của cặp nhiệt điện, αT là hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện. Thay số, ta tìm được:

$$\begin{gathered} {\alpha }_T={\displaystyle \frac{4,{25.10}^{-3}}{(273+100)-(273+0)}} \\ =42,5\mu V/K \end{gathered}$$

Chọn đáp án: A

Điện trở R phụ thuộc chất liệu và kích thước của dây dẫn kim loại theo công thức

$R=\rho {\displaystyle \frac{\ell }{S}}$

trong đó l là độ dài và S là tiết diện của dây dẫn, ρ là điện trở suất phụ thuộc chất liệu và nhiệt độ t của dây dẫn theo quy luật :

$\rho ={\rho }_0\left[1+\alpha \left(t-t_0\right)\right]$

với ρ0 là điện trờ suất cùa kim loại ở nhiệt độ t0 (thường lấy t0 = 200C  và α là hệ số nhiệt điện trở có giá trị dương. Nếu trong khoảng nhiệt độ (t - t0), độ dài l và tiết diện S của dây dẫn kim loại không thay đổi thì ta có thể viết :

$\rho {\displaystyle \frac{\ell }{S}}={\rho }_0{\displaystyle \frac{\ell }{S}}\left[1+\alpha \left(t-t_0\right)\right]$

Từ đó suy ra sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở dây dẫn kim loại :

$R=R_0\left[1+\alpha \left(t-t_0\right)\right]$

Bài 13.6 trang 33 SBT Vật Lí 11: Một bóng đèn 220 V - 40 W có dây tóc làm bằng vonfam. Điện trở của dây tóc đèn ở 200C là 121 Ω. Xác định nhiệt độ của dây tóc đèn khi sáng đèn bình thường. Cho biết điện trở dây tóc đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hộ số nhiệt điện trở là 4,5.10-3 K-1

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức điện trở phụ thuộc nhiệt độ: $R=R_0\left[1+\alpha \left(t-t_0\right)\right]$

Lời giải:

Khi bóng đèn 220 V - 40 W sáng bình thường, điện trở của dây tóc đèn tính bằng:

$R={\displaystyle \frac{U_0^2}{P_0}}={\displaystyle \frac{{220}^2}{40}}=1210\mathrm{\Omega }$

Áp dụng công thức điện trở phụ thuộc nhiệt độ

$R=R_0\left[1+\alpha \left(t-t_0\right)\right]$

 ta suy ra nhiệt độ của dây tóc đèn khi sáng bình thường:

$$\begin{gathered} t={\displaystyle \frac{1}{\alpha }}\left({\displaystyle \frac{R}{R_0}}-1\right)+t_0 \\ ={\displaystyle \frac{1}{4,{5.10}^{-3}}}.\left({\displaystyle \frac{1210}{121}}-1\right)+20 \\ ={2020}^{0}C \end{gathered}$$

+ Sử dụng công thức điện trở phụ thuộc nhiệt độ: $R=R_0\left[1+\alpha \left(t-t_0\right)\right]$

+ Sử dụng biểu thức tính điện  trở: $R={\displaystyle \frac{U_0^2}{P_0}}$

Lời giải: 

Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện tính theo công thức :

$E={\alpha }_T(T_1-T_2)$

trong đó (T1 -T2) là hiệu nhiệt độ giữa hai đầu nóng và lạnh của cặp nhiệt điện, còn αT là hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện.

Từ đó, ta suy ra nhiệt độ nóng chảy của thiếc :

$$\begin{gathered} T_1={\displaystyle \frac{E}{{\alpha }_T}}+T_2 \\ ={\displaystyle \frac{10,{03.10}^{-3}}{42,{5.10}^{-6}}}+273 \\ =509K \end{gathered}$$ 

( nước đá tan ở 0oC = 273 oK )

Lời giải:

Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện sắt - constantan :

$E={\alpha }_T(T_1-T_2)$

$={52.10}^{-6}(620–20)=31,2mV$

Áp dụng định luật Ôm đối với mạch điện kín, ta tính được cường độ dòng điện chạy qua điện kế G :

$I={\displaystyle \frac{E}{R_G+r}}={\displaystyle \frac{31,2}{20+0,5}}\approx 1,52mA$

Dựa vào bảng số liệu này, hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động nhiệt điện vào hiệu nhiệt độ giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện sắt - constantan được khảo sát ở trên, từ đó xác định hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt này.

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính suất nhiệt điện động của cặp nhiệt điện : $E={\alpha }_T(T_1-T_2)$

Lời giải:

Đồ thị (Hình 13.1G) biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động nhiệt điện E vào hiệu nhiệt độ (T1 - T2) giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện sắt - constantan có dạng một đường thẳng. Như vậy, suất nhiệt điện động của cặp nhiệt điện tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ (T1 - T2) giữa hai mối hàn :

$E={\alpha }_T(T_1-T_2)$

trong đó αT gọi là hệ số nhiệt điện động (hay hằng số cặp nhiệt điện).

 Từ đồ thị trên, ta suy ra giá trị của hệ số suất điện động nhiệt điện :

${\alpha }_T=tan\beta ={\displaystyle \frac{3,64}{70}}=0,052mV/K$