جواب پرسش صفحه ۴۹ آزمایشگاه علوم تجربی دهم ؛ پاسخ پرسش صفحه 49 کتاب آزمایشگاه علوم تجربی (1) پایه دهم دوره دوم متوسطه از فصل دوم «آزمایش‌های مربی» را در ادامه در بخش آموزش و پرورش ماگرتا برای شما دانش‌آموز عزیز قرار داده‌ایم.
بعدی: پاسخ پرسش صفحه ۵۰ آزمایشگاه علوم تجربی دهم
پاسخ پرسش صفحه ۴۹ آزمایشگاه علوم تجربی دهم
اگر نقطه اتصال دو فلز غیر هم‌جنس را گرم کنیم، عقربه میکرو آمپرسنج، عبور جریان را نشان می‌دهد. علت را بررسی کنید. چه کاربردهایی برای این تبدیل انرژی می‌شناسید؟ نام ببرید.
✅ پاسخ: اثر ترموالکتریک پدیده‌ای است که طی آن، اختلاف دما می‌تواند به پتانسیل الکتریکی تبدیل شود و برعکس، با اعمال ولتاژ می‌توان اختلاف دما ایجاد کرد. در واقع، این پدیده ارتباط مستقیمی بین گرما و الکتریسیته برقرار می‌کند. در سطح اتمی، وقتی یک سمت ماده گرم‌تر از سمت دیگر باشد، ذرات باردار (مانند الکترون‌ها) تمایل دارند از قسمت گرم به سمت قسمت سرد حرکت کنند و این حرکت باعث ایجاد ولتاژ می‌شود.
دو اثر مهم در این زمینه، اثر سیبک و اثر پلتیه نام دارند. اثر سیبک به تبدیل مستقیم اختلاف دما به ولتاژ مربوط می‌شود و اثر پلتیه به تبدیل ولتاژ به اختلاف دما اشاره دارد. به همین دلیل، گاهی اوقات از این پدیده به عنوان اثر پلتیه-سیبک نیز یاد می‌شود. درک کامل مکانیسم این پدیده نیازمند دانش پیشرفته فیزیک است و برای ما فقط کاربردهای این پدیده در وسایل موجود در اطراف ما مهم می‌باشد.
✅ دامنه‌ی کاربردهای اثر ترموالکتریک بسیار گسترده است و در حوزه‌های مختلفی قابل استفاده است، به عنوان مثال:
۱- ترموکوپل‌ها، نگهبانان جان ما در برابر حوادث گاز، هستند. این سنسورهای حیاتی که امروزه در تمامی وسایل گازسوز تعبیه شده‌اند، از دو فلز متفاوت و یک آهنربای الکتریکی تشکیل شده‌اند. عملکرد آن‌ها بدین صورت است که در صورت خاموش شدن شعله، ترموکوپل، جریان گاز را قطع کرده و از بروز انفجار یا آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند. به لطف این فناوری ساده اما موثر، سالانه جان هزاران نفر در سراسر جهان نجات می‌یابد.
ترموکوپل در بخاری‌های گازی، با گرم شدن توسط مشعل، جریان الکتریکی ضعیفی ایجاد می‌کند که باعث مغناطیسی شدن یک آهنربای الکتریکی می‌شود. این آهنربا، انتهای یک بوبین را به سمت خود جذب کرده و شیر خروجی گاز را باز نگه می‌دارد. در نتیجه، جریان مداوم گاز به مشعل برقرار می‌شود. اما به محض خاموش شدن مشعل و سرد شدن ترموکوپل، آهنربا خاصیت مغناطیسی خود را از دست داده و بوبین به حالت اولیه خود باز می‌گردد. در این حالت، شیر گاز بسته شده و جریان گاز قطع می‌شود. به این ترتیب، ترموکوپل نقش بسیار مهمی در ایمنی بخاری‌های گازی ایفا می‌کند و از نشت گاز در صورت خاموش شدن ناگهانی مشعل جلوگیری می‌کند.
۲- سنسورهای پیزوالکتریکی علاوه بر کاربردهای صنعتی، در دنیای موسیقی نیز کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند. به عنوان مثال، در گیتارهای آکوستیک از این سنسورها برای تبدیل ارتعاشات سیم‌ها به سیگنال‌های الکتریکی استفاده می‌شود. این امر امکان تقویت و پردازش صدا را فراهم کرده و به نوازندگان امکان می‌دهد طیف گسترده‌ای از صداها را تولید کنند.
۳- سنسورهای حساس به ضربه مانند سنسور به کار رفته در دستگاه اندازه‌گیری شتاب گرانشی زمین یکی دیگر از کاربردهای آن است.
نکته: دانش آموز عزیز مطالب این صفحه صرفا جنبه کمک آموزشی دارد و شما برای استفاده از آن ها باید یک بار خودتان تمامی سوالات این صفحه را حل کنید سپس اگر مشکلی داشتید از این مطالب کمک بگیرید.
قبلی: جواب پرسش صفحه ۴۸ آزمایشگاه علوم تجربی دهم
به پایان جواب پرسش صفحه ۴۹ آزمایشگاه علوم تجربی دهم، رسیدیم. جهت مشاهده پاسخ سایر پرسش‌های کتاب، کافیست آن را به همراه عبارت «ماگرتا» در گوگل جست کنید و یا از قسمت دیدگاه همین مطلب با ما در ارتباط باشید.
