物理实验报告
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简介

目标

该实验的目的是了解电能和热能的等效性,学习量热技术以及如何测量电能和焦耳等效电能。

理论

相当于电能或机械热的焦耳是以热能为单位所包含的电能量。 两种形式的能量以焦耳(J)测量。 热能以千卡为单位测量。 James Joule爵士研究了电能和机械能,并发现两者之间存在着一定的比例关系。 该常数是Joule等效的热量,用J表示。在该实验中,要确定因子。

权力就是工作的速度。 电功率是指每单位时间由电路传输的电能。 它的SI单位是瓦特(W)。 通过电位差V移动电荷ΔQ所需的工作ΔW由下式给出:

对于计算和公式,请查看随附的pdf

材料和设备

其中包括:带电阻加热线圈的组件,电连接器接线柱,搅拌器,聚苯乙烯泡沫塑料和铝量热计杯,双壁热量计,低压,大电流电源,电压表,电流表,电引线,温度传感器和Pasco 850通用接口数据采购系统。

程序

打开Pasco 850通用接口,从启动菜单启动Capstone软件程序。 单击了硬件设置图标。 在硬件设置窗口中,单击添加传感器/仪器按钮以引出另一个菜单,然后选择Science Workshop模拟传感器。 然后在传感器/仪器列表下选择温度传感器和不锈钢。

然后在控制调色板中调整采样率,以便通过设置采样率调整图标每两秒读取一次读数。 单击硬件设置图标可以最小化硬件设置面板。 在显示面板下,双击表格和图形图标以在表格和图表中显示温度作为时间的函数。 在此之后,设置了其余的实验装置,包括热量计和电源和电路。 在添加水之前和在添加水之后再次记录铝插入物的质量。 然后将电流调节到约1安培,但不要超过刀开关闭合。 然后打开开关以在测量开始之前消除电流。 然后将电压和电流值记录在数据表中。

然后设定记录温度的时间。 然后,将探头和加热器放入水中,同时断开电路上的开关。 在连续搅拌的同时敲击记录按钮并且开关同时翻转。

计算

对于计算,请查看随附的pdf

引用

Glover,J。Duncan,Mulukutla S. Sarma和Thomas Overbye。 电力系统分析与设计,SI版。 Cengage Learning,2012。 休伯特,C.,等。 “使用DEM域模拟连续电导和焦耳加热。” 国际工程数值方法期刊(2016)。

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