Термоэлементы
Рассмотрим цепь, составленную из проводников, изготовленных из разных металлов (см. рисунок). Если места спаев металлов находятся при одной температуре, то тока в цепи не наблюдается. Положение станет совершенно иным, если мы нагреем какой-либо из спаев, например спай a. В этом случае гальванометр показывает наличие в цепи электрического тока, протекающего всё время, пока существует разность температур между спаями a и b.
Цепь, состоящая из железного и двух медных проводников и гальванометра
Величина протекаемого тока приблизительно пропорциональна разности температур спаев. Направление тока зависит от того, какой из спаев находится на участке цепи, где более высокая температура. Если спай a не нагревать, а охлаждать (поместить, например, в сухой лёд), то ток потечёт в обратном направлении.
Описанное явление было открыто в 1821 г. немецким физиком Зеебеком и получило название термоэлектричества, а всякую комбинацию проводников из разных металлов, образующих замкнутую цепь, называют термоэлементом.
Важным применением металлических термоэлементов является их использование для измерения температуры. Термоэлементы, используемые для измерения температуры (так называемые термопары), обладают перед обычными жидкостными термометрами рядом преимуществ: термопары можно использовать для измерения как очень высоких (до 2000 °С), так и очень низких температур. Более того, термопары дают более высокую точность измерения температуры и гораздо быстрее реагируют на изменение температуры.
| 16 |
Термоэлемент – это
| 1) | замкнутая цепь, состоящая из комбинации проводников из разных металлов |
| 2) | замкнутая цепь, состоящая из комбинации металлических проводников и гальванометра |
| 3) | явление протекания электрического тока в замкнутой цепи, состоящей из разных металлов |
| 4) | явление протекания электрического тока в замкнутой цепи, состоящей из разных металлов, при возникновении разности температур спаев |
| 17 |
В термоэлементе происходит преобразование
| 1) | химической энергии в энергию электрического тока |
| 2) | энергии электрического тока в химическую энергию |
| 3) | внутренней энергии в энергию электрического тока |
| 4) | энергии электрического тока во внутреннюю энергию |
| 18 |
При нагревании спаев термопары из меди и константана до температур 100 °С и 300 °С через гальванометр проходит электрический ток (см. рисунок).
| Гальванометр |
| Медь |
| Константан |
На каком из рисунков показания гальванометра правильно отражают направление и величину силы тока для новой разности температур?
| 1) |
| 3) |
| ||||||
| 2) |
| 4) |
|
Часть 2
При выполнении заданий с кратким ответом (задания 19–21) необходимо записать ответ в указанном в тексте задания месте.
Ответом к каждому из заданий 19–21 будет некоторая последовательность цифр. Впишите в таблицу внизу задания цифры – номера выбранных ответов. Каждую цифру пишите в отдельной клеточке. Цифры в ответах к заданиям 19–20 могут повторяться.
| 19 |
Для каждого физического понятия из первого столбца подберите соответствующий пример из второго столбца.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ | ПРИМЕРЫ | |||||||||||||||||
|
|
| Ответ: | А | Б | В |
| 20 |
В процессе трения о шёлк стеклянная линейка приобрела положительный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на линейке и шёлке при условии, что обмена атомами при трении не происходило? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
| ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ | |||||||||||||
|
|
| Ответ: | А | Б | В |
| 21 |
В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.
Таблица
| Вещество | Плотность в твёрдом состоянии, 
| Удельное электрическое сопротивление (при 20 °С), 
|
| алюминий | 2,7 | 0,028 |
| константан (сплав) | 8,8 | 0,5 |
| латунь | 8,4 | 0,07 |
| медь | 8,9 | 0,017 |
| никелин (сплав) | 8,8 | 0,4 |
| нихром (сплав) | 8,4 | 1,1 |
Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
| 1) | При равных размерах проводник из алюминия будет иметь меньшую массу и большее электрическое сопротивление по сравнению с проводником из меди. |
| 2) | Проводники из нихрома и латуни при одинаковых размерах будут иметь одинаковые электрические сопротивления. |
| 3) | Проводники из константана и никелина при одинаковых размерах будут иметь разные массы. |
| 4) | При замене никелиновой спирали электроплитки на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали уменьшится. |
| 5) | При равной площади поперечного сечения проводник из константана длиной 4 м будет иметь такое же электрическое сопротивление, что и проводник из никелина длиной 5 м. |
| Ответ: |
Часть 3