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Eisen-Konstantan-Thermoelement zur Demonstration der Umwandlung von thermischer in elektrische Energie und umgekehrt.

Beschreibung

Hinweise zur Durchführung:
a) Seebeck-Effekt
Zur qualitativen Demonstration der Thermospannung wird eine Kontaktstelle mit Handwärme, Fön, Feuerzeug und Kältespray erwärmt bzw. abgekühlt. Wenn die andere Kontaktstelle erwärmt bzw. abgekühlt wird, kehrt die Thermospannung das Vorzeichen um. Die Abnahme der elektrischen Energie erfolgt über zwei 4-
mm-Buchsen in 19 mm Abstand.
b) Peltier-Effekt
Leitet man einen Strom von max. 12 A durch das Element, hat dies eine Abkühlung der einen und eine Erwärmung der anderen Kontaktstelle zur Folge. Diese
Temperaturverhältnisse lassen sich erfühlen oder mit einem Temperaturmessgerät anzeigen. Bei umgepolter Stromzuführung kehren sich auch die Temperaturverhältnisse an den Kontaktstellen um.

Thermoelektrische Spannungsreihe
Seebeck-Koeffizienten α
α(Konstantan): -35 μV/K bei 273K,
α(Platin). 0 μV/K bei 273K,
α(Aluminium): 3,5 μV/K bei 273K,
α(Kupfer): 6,5 μV/K bei 273K,
α(Eisen): 19 μV/K bei 273K,
α(Selen): 900 μV/K bei 273K.

Wie man aus der thermoelektrischen Spannungsreihe ablesen kann, liefert bei gleicher Temperaturdifferenz ein Eisen-Konstantan-Thermoelement eine größere Thermospannung als ein Kupfer-Konstantan-Thermoelement.
Im Internet findet man für alle gängigen Thermoelemente nach DIN IEC 584 (Typ K, Typ J, Typ N, Typ S, Typ L) Tabellen zur Umrechnung zwischen Spannung und Temperatur, z.B. hier:
https://www.temperaturmesstechnik.de/de/downloads/thermoelement-grundwertreihe.html