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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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