2018-01-01
В цепь гальванометра включена термопара, состоящая из медной и константановой проволочек длиной по 1 ж и диаметра 0,2 мм. Чувствительность гальванометра $10^{-6}$ а на одно деление шкалы; его внутреннее сопротивление равно 50 ом. На сколько делений отклонится стрелка гальванометра, если спай термопары перегреть на $50^{ \circ} С$ по отношению к температуре окружающей среды? Э. д. с. термопары 40 мкв/град, удельное сопротивление константана $0,50 \cdot 10^{-4} ом \cdot см$ и меди $0,17 \cdot 10^{-5} ом \cdot см$.
Решение:
Стрелка отклонится на $n$ делений, причем
$n = \frac{I}{i_{0}}$,
где $I$ — ток в цепи термопары, а $i_{0}$ — чувствительность гальванометра.
Согласно закону Ома
$I = \frac{ \mathcal{E}}{R} = \frac{ \mathcal{E}_{0}t}{R}$;
здесь $\mathcal{E}_{0}$ — э. д. с. термопары на один градус, $t$ — температура перегретого спая, $R$ — полное сопротивление цепи. Далее,
$R = r + \rho_{1} \frac{l}{S} + \rho_{2} \frac{l}{S} = r + \frac{l}{ \pi a^{2}} ( \rho_{1} + \rho_{2})$,
где $r$ — сопротивление гальванометра, $\rho_{1}$ и $\rho_{2}$ — удельные сопротивления меди и константана, $l$ — длина проволочек, $a$ — радиус проволочек. Следовательно,
$n = \frac{ \mathcal{E}_{0} t}{i_{0} \left ( r + \frac{l}{ \pi a^{2}} ( \rho_{1} + \rho_{2}) \right )} = 3$ деления.