双壁碳纳米管热驱动的分子动力学模拟研究

本文利用分子动力学模拟研究了双壁碳纳米管中的热驱动现象,当双壁碳纳米管的内管存在温差而产生热流时,外管总是沿着内管的热流方向运动。当内管温度梯度为几K/nm时,外管每个碳原子所受的热驱动力在3.5 fN到16 fN之间。根据热质理论,声子气的运动会对物质原子骨架产生作用力,它就是热流产生的热驱动力,这定性解释了热驱动现象的物理机制。此外,基于声子理论分析了热驱动机理,指出驱动力大小与热流成正比。     

热电偶的温差电特性

利用UJ27c型直流电位差计,我们设计了一个用于热电偶测量的实验。中描述了电位差计实验中热电偶的温差电动势的测量、热电偶的温差电特性曲线以及实验的可行性及意义。     

接触电流与离子电流的循环(用物理方法把离子能直接转变成电能的一种探讨)

不同材料的金属球(避免一般金属块表面的几何因素的复杂而次要的影响)各与周围离子达到统计平衡时,它们的电势相等,但代表电子化学势的费米能级不相等,接触时必有电行从一个球向另一个球流动,产生接触电位差,建立起电场,使空间离子受力定向移动,形成离子电流与接触电流的循环.(一) 两种不同材料(如铜与铝)的金属球接触时,拉平费米能级建立接触电位差过程中的电荷流动,我们称为接触电流.如果没有提供促进电荷循环流动的能源,接触电流必定是短暂的.如果能提供适当的离子源(由于宇宙射线和紫外线等作用,我们周围的大气中总有微量的离子存在,否…     

灵敏电流计实验中的温差电效应

由于光点式灵敏电流计内部存在照明光源,系统很鸡避免温差,产生温差电流,从而引起光标附加偏转,本文以测量灵敏电流计常量和内阻为例,表明了温差电动势的存在,介绍了消除其影响的方法。     

一维均匀Morse晶格体系的热流棘齿效应

本文系统研究了系统两端无平均温差时一维均匀Morse晶格中的热流棘齿效应. Morse晶格的两端分别与两个热浴相接触, 其中一端热浴温度周期调制,另一端热浴温度保持不变, 两端热浴温度长时平均相等. 数值结果表明, 当对一端热浴温度进行周期调制时, 系统中便会有稳定的定向热流产生. 通过改变调制频率和强度, 可以控制热流的大小及方向. 在合适的频率范围内, 可观察到一种非常有趣的现象——非定态负热导现象, 即系统中产生的定向热流逆着系统温度梯度方向由低温端流向高温端. 通过热波动力学分析(分析热流及温度分     

微滤膜热质传递的不可逆热力学分析

本文利用非平衡热力学理论分析了微滤中的透膜热质耦合传递现象,建立了相应的物理数学模型,在此基础上,探讨了各种因素对透膜通量及热流束的影响,结果表明:质量流与膜两侧的压差呈正比关系,而与膜温度呈指数关系;热流不仅与膜温度有关,还与膜两侧的压差和温差有关;在膜温度一定时,热流与膜两侧的压差和温差均呈线性关系。     

菲涅耳聚光下半导体温差发电组件性能研究

采用菲涅耳透镜汇聚太阳辐射,提高半导体温差发电组件的热端温度,冷端利用散热片进行散热.从热流密度的角度建立了半导体温差发电片理论分析模型,实验基于稳态的条件下,忽略冷热端之间以及电臂间的空气对流和辐射,研究菲涅耳聚光下半导体温差发电组件的性能,推导出了半导体温差发电片的温度梯度d T/dx关系式,获得了输出电流、输出功率及热电转换效率的表达式.研究表明:随着电阻比率a(RL/R)的增大,半导体温差发电器件的输出电流I减小,输出功率P和转换效率ηhe先增大后减小,且在a=1时,其输出功率和转换效率最高.随着温差比率b(?T/T_(H2))的增大,无论a取何值,其输出功率P和转换效率ηhe均增大.实验研究中,半导体温差发电片应偏离菲涅耳透镜焦平面一定距离以获得较好输出特性.通过温差发电片的不同串并联组件可获得相应输出电压.     

UJ31型电位差计中采用不同平衡指示器校准电流表

电位差计常用于精确测量电动势、电压、电流、电阻等电学量,在实验室可用来校准电表。文章对实验室频繁使用的电流表采用UJ31型电位差计配用不同的平衡指示器进行校准,对所测数据进行分析对比,得出被校表的准确度等级及采用不同平衡指示器时的测量结果。     

电位差计测量温差电动势的回归分析

对电位差计测量温差电动势实验采用回归分析法处理,让学生学会用实验的方法建立变量间函数公式。     

对十一线电位差计测电动势值的讨论

补偿法是电磁测量的一种基本方法，电位差计就是利用补偿法来精确测量电动势或电位差的仪器．它有多种类型，其中十一线电位差计是一种教学仪器，它结构简单、直观性强，便于学习掌握，电位差计不仅可以测量电动势或电位差，与标准电阻配合还可以测量电阻和电流，有些电器仪表厂则用它来确定产品的准确度和定标．但在使用时，由于各种配件，特别是配件滑动变阻器的构造及应用的局限性，应该使测量值的位数是唯一的三位有效数。     

低温装置的最佳气冷电流引线

本文提出了一种计算低温装置气冷电流引线的最佳尺寸比和最小热流的方法,并按照这一方法计算了铜、德银和不锈钢电流引线的最佳尺寸比和最小热流.计算结果发现,当液氦的蒸发率较大时,由具有最佳尺寸比的电流引线流入低温装置的最小热流与电流强度的平方成正比,与液氦的蒸发率成反比,而与引线材料几乎无关.所以,为减小电流引线漏热,材料的选择是无关紧要的,关键是选取最佳尺寸比.     

电位差计测热电偶电动势实验的拓展与应用

对电位差计测热电偶电动势实验进行拓展,加入电镀法制备铜-康铜热电堆、考察热电堆电动势与匝数的关系、对比电焊法与电镀法输出电动势等内容,并将学生自制的热电堆用到热流密度实际测量中。实践结果表明,大幅度丰富了传统实验的内容,方案切实可行,能加强学生对热电偶知识的理解,提高学生实际应用电位差计的能力。     

基于热电效应的水源热泵的制热性能研究

该研究结合热电理论推导出了制热性能系数、电流与冷热端温差的解析式,并搭建实验台进行研究,分析了水源温度、电流和水冷板流量对制热性能的影响.结果 表明:制热性能系数随水源温度的升高而增大,在实验范围内可达2.15;随着冷热端温差的增加,最大制热性能系数所对应的电流也不断变大,当温差由23℃增至34℃时,最佳工作电流由3....     

电位差计测量电动势实验中的非线性问题探讨

从理论上分析了电位差计测量实验中存在着的线性及非线性因素 ,并给出了电位差计实验中避免产生非线性误差的方法 .引入了划分线性与非线性范围的数据 ,并对电位差计的线性范围给出了较清晰的物理概念     

电位差计测量电动势实验中的非线性问题探讨

从理论上分析了电位差计测量实验中存在着的一及非线性因素，并给出了电位差计实验中避免产生非线性误关的方法，引入了划分线性与非线笥范围的数据，并对电位差计的线笥范围给出了较清晰的物理概念。     

静电场描绘实验的研讨

引言 静电场描绘是国内外高等院校普遍开设的物理实验.由于直接描绘静电场存在很大困难,而稳恒电流场在导体中的分布规律--电流与电势差的分布规律和静电场中场强与电位差的分布规律可以用相同的数学关系式表达,所以通常是用稳恒电流场来模拟静电场.     

量子霍耳效应发现十周年

 霍耳效应是1879年美国物理学家霍耳研究载流导体在磁场中导电的性质时发现的一种电磁效应.他在长方形导体薄片上通以电流,沿电流的垂直方向加磁场(如图1),发现在与电流和磁场两者垂直的两侧面产生了电位差.后来这个效应广泛应用于半导体研究.一百年过去了.1980年一种新的霍耳效应又被发现.这就是德国物理学家冯·克利青从金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)发现的量子霍耳效应.     

自制灵敏电流计

灵敏电流计在学校物理实验室里对许多实验是一件不可缺少的仪器,特别是在需要显示出微安级电流的时候。用这种仪器能够很好的显示导体在磁场中运动时的电磁感应现象,温差电动势的产生,光电效应等等。     

低温装置的最佳电流引线

本文提出了一种计算低温装置绝热电流引线最小热流和最佳尺寸的方法,并计算了十六种电流引线的最小热流和最佳尺寸。结果表明,铝、铁和镍等纯金属材料作电流引线较好,但是引线最佳尺寸的选择比材料的选择更为重要。     

直径及热流对碳纳米管热导率影响的分子动力学研究

本文采用非平衡分子动力学模拟方法,研究了不同直径和热流对碳纳米管(CNT)热导率的影响。研究的CNT长度均为16 nm,直径范围是0.825~1.650 nm.计算结果表明直径对该长度下CNT热导率的影响不大。其原因为碳纳米管的长度小于声子平均自由程,声子在此区间内为纯弹道式传输模式。此外,本文对热导率随热流的变化关系也进行了讨论,由结果发现热流的增大导致冷热区温差的增大,且在某临界下,温差随热流线性增大,之后陡增;相应的热导率在临界以下随热流小幅度增大,之后猝然下降。对于临界之后的区域,原因可能是非傅里叶导热引起的突变。