
仪器名称:温差发电演示试验仪
课堂链接:塞贝克效应、热能与电能的转化、散热与温控
操作和现象:
操作:
①将温差发电片固定在散热杯(冷水)与热端(加热装置)之间,连接风扇作为负载;
②热端加热(如热水/加热棒),冷端用冷水散热,形成温度差;
③温度差足够时,风扇转动;调节温差观察转速变化。
现象:
①发电效果:温度差存在时,风扇转动,转速随温差增大而加快;
②温差影响:温差越大,发电片输出电流越强,风扇转速显著提升。
思考:
1. 材料选择:不同材料的塞贝克系数(α)影响发电效率(如半导体>金属)。
2. 效率瓶颈:如何优化散热/加热系统以提高温差稳定性?
3. 电路设计:多片串联能否提升电压?并联能否增大电流?
实际应用:
1. 废热回收:工厂废热、汽车尾气发电。
2. 偏远供电:森林防火监测设备、太空探测器(无太阳能时)。
3. 局限性:效率低(5-8%),需高温差;适用于小功率场景。
