摘要
针对常规《稳态平板法测导热系数》教学实验设备存在的测试时间长、耗能高、占地面积大、可调节参数少和无法描述被测物体内部温度场等缺点,提出并实现了一种基于电学的等效稳态平板导热系数测定实验装置。该装置基于欧姆定律与傅里叶定律之间的数学表述相似性和数值传热学有限元思想,使用电阻网络中的电压和电流分布规律完成了物体内部热传导规律的模拟。实验证明,在提供相同实验功能的同时,实验时间低于30分钟,能耗低于5瓦,占地面积仅100cm2。此外,还可提供多种传统设备无法提供的实验工况,提供被测物体内部温度场的测量和描述方式,有效提升了实验效果,更直观地帮助学生掌握相关理论知识。
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