电量大小如何影响温差发电
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电量大小如何影响温差发电 发布于:2020/09/16
    初二下学期学习电学之后,我对电学产生了兴趣。我曾从一篇科普文章中了解了温差发电,发现人们对它并不熟悉,于是我们对温差发电进行了简单的探究实验。
  一、资料查询
  温差发电是利用海水的温差进行发电。海洋不同水层之间的温差很大,一般表层水温比深层或底层水温高得多。
  温差发电原理是,温海水流入蒸发室之后,在低压下沸腾变为流动蒸气或丙烷等蒸发气体作为流体,推动透平机旋转,启动交流电机发电。用过的废蒸气进入冷凝室被海洋深层水冷却凝结,再进行循环。如图1所示。
  半导体温差发电是利用半导体温差电偶模块(半导体制冷片),利用人为制造的温差条件发电。它的原理是,在两块不同性质的半导体两端设置一个温差,于是在半导体两端就形成了直流电压。半导体温差发电具有无噪声、寿命长、性能稳定等特点,因此在实际生活中得到越来越广泛的应用。
  此外,由于发电装置体积小、携带方便,半导体温差发电不会对环境造成破坏,因此被越来越多的人看好。
  二、实验准备
  由于这项实验涉及电学,我准备了电流表、开关等电学实验用具。
  我网购了一块半导体温差电偶模块,它是一个下端由金属材料制成、上端由石质材料制成的导体,其两端连有接出的两条电线。
  如果用半导体温差电偶模块直接连接电流表测量,可能会出现短路问题,于是我在电路中串联了一个小灯泡和一个开关。
  为了计算出冷、热温度差并进行比较,我准备了温度计。
  另外,我还准备了一个导热性能良好的金属盒子,一个可以用来盛放冰水混合物的塑料盒子。实验电路如图3。
  三、实验过程
  在盒子中分別倒入不同温度的水后,根据电量的变化,在热水变冷、冷水变热时,测出温度,计算温度差。
  观察数据后发现,温差越大,电流越大。在温度差大约只有1℃时,电流近似为0。小灯泡在电流为0.2A和0.18A时亮度可见。电流为0.16A时发出微弱的光。在电流为0.14A以下时,基本就看不见光了,如图4。
  通过实验发现,在半导体温差发电过程中,电流强弱与温差大小有关。温差越大,电流越大;温差越小,电流越小。温差接近1℃时,电流为0。作者:陈恰恰 齐亚坤 来源:发明与创新·中学生
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