Изменение тока в термоэлементе
Статья к заданиюТермоэлементы
Прочитайте текст и выполните задания.
Термоэлементы
Рассмотрим цепь, составленную из проводников, изготовленных из разных металлов (см. рисунок 1). Если места спаев металлов находятся при одной температуре, то тока в цепи не наблюдается. Положение станет совершенно иным, если нагреть какой-нибудь из спаев, например спай a.
В этом случае гальванометр покажет наличие в цепи электрического тока, протекающего всё время, пока существует разность температур между спаями a и b.
Рисунок 1. Цепь, состоящая из железного и двух медных проводников и гальванометра
Значение силы тока, протекающего в цепи, приблизительно пропорционально разности температур спаев. Направление тока зависит от того, какой из спаев находится при более высокой температуре. 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; комбинация проводников из разных металлов, образующих замкнутую цепь, называется термоэлементом. Важная область применения металлических термоэлементов – их использование для измерения температуры.
Используя материал «Термоэлементы» и рисунок 1, ответьте: спай $a$ помещают в сухой лёд при температуре $-78{,}5\ ^\circ\mathrm{C}$, а спай $b$ оставляют при комнатной температуре. Как изменится электрический ток по сравнению с ситуацией, рассмотренной в тексте? Ответ поясните. Известно, что в нижней части пламени спиртовки температура примерно равна $350\ ^\circ\mathrm{C}$, а максимальная температура в $900\ ^\circ\mathrm{C}$ достигается в верхней части пламени.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Спай a помещают в сухой лёд при температуре –78,5 °C, а спай b оставляют при комнатной температуре. Как изменится электрический ток в сравнении | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Сравните разность температур спаев в исходной ситуации и после помещения спая $a$ в сухой лёд.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Сила тока в термоэлементе приблизительно пропорциональна разности температур спаев, а направление зависит от того, какой спай горячее.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
В исходной ситуации спай $a$ горячее спая $b$, поэтому ток имеет исходное направление. После охлаждения спай $a$ станет холоднее спая $b$: сила тока уменьшится по модулю и изменит направление.