Учебный лабораторный стенд «Изучение закона Стефана-Больцмана. Определение зависимости энергетической светимости нагретого тела от температуры», ЭЛБ-190.046.03

Описание товара

Лабораторная установка «Изучение закона Стефана-Больцмана. Определение зависимости энергетической светимости нагретого тела от температуры» предназначена для проведения лабораторных работ по исследованию теплового излучения.

Установка позволяет экспериментально изучить зависимость энергетической светимости серого тела (вольфрамовой нити галогеновой лампы) от температуры, проверить выполнение закона Стефана-Больцмана и рассмотреть законы излучения абсолютно черного и серого тел.

В процессе работы измеряется сопротивление нити накала лампы для определения её температуры, а также регистрируется термо-ЭДС, возникающая на бесконтактном датчике температуры (термостолбике), что позволяет анализировать поток излучения.

Установка включает модуль с источником и приёмником излучения на оптической скамье и блок управления с измерительными приборами и цветным дисплеем для отображения данных. Оборудование обеспечивает наглядное и точное проведение экспериментов по основам теплового излучения.

Лабораторные работы

С использованием данной установки выполняется лабораторная работа «Изучение закона Стефана-Больцмана. Определение зависимости энергетической светимости нагретого тела от температуры». В ходе работы проводятся следующие этапы:

1. Определение сопротивления нити лампы при комнатной температуре и расчёт сопротивления при 0°C.
2. Измерение напряжения на лампе, силы тока и термо-ЭДС на термостолбике при различных напряжениях накала (от 1 В до 12 В).
3. Расчёт температуры нити накала по зависимости её сопротивления от температуры.
4. Построение графиков зависимости логарифма термо-ЭДС от логарифма температуры и зависимости плотности интегрального потока излучения от температуры.
5. Анализ полученных данных, расчёт показателя степени в законе Стефана-Больцмана и сравнение результатов при разных расстояниях между лампой и термоэлементом. Работа включает изучение теоретических основ теплового излучения, законов Кирхгофа, Планка, Вина и Стефана-Больцмана, а также обработку результатов измерений и ответы на контрольные вопросы.

Комплект поставки

• Модуль исследования: корпус с галогеновой лампой (источник излучения) и термоэлементом (приёмник излучения) на держателях, установленный на оптической скамье, с кабелями для соединения модуля с блоком управления: разъём «Лампа» (XP1) и разъём «Термоэлемент» (XP2).
• Блок управления: прибор с дисплеем, элементами управления и разъёмами для подключения модуля.
• Сетевой кабель для подключения к электросети 220 В.
• Флешнакопитель с учебным видеороликом, методическими материалами, руководством по эксплуатации, программным обеспечением «ELAB» и виртуальным комплексом.

Технические характеристики

• Источник теплового излучения: галогеновая лампа с вольфрамовой нитью накала.
• Приёмник теплового излучения: бесконтактный датчик температуры (термоэлемент) на радиаторе.
• Диапазон измерения термо-ЭДС: до 45 мВ.
• Блок управления с измерительными приборами: вольтметром и амперметром для лампы, усилителем и мультиметром для термо-ЭДС.
• Дисплей: цветной LCD TFT, диагональ не менее 3,5 дюймов, разрешение не менее 320×480 пикселей.
• Управление: энкодер для регулировки напряжения на лампе, кнопки «Режим» и «Установка нуля», переключатель включения лампы.
• Питание: от сети 220 В, 50 Гц.
• Микропроцессорная система: на базе 32-разрядного микроконтроллера ARM с возможностью расширения по интерфейсу RS485.
• Конструкция: модуль с держателями лампы и термоэлемента на оптической скамье с линейкой; блок управления в корпусе из металлического профиля с панелями из ударопрочного ABS-пластика толщиной 4 мм.
• Габариты и вес: определяются комплектацией.