온도계: 두 판 사이의 차이

금속선 등의 전기저항은 일반적으로 온도에 따라 변화하므로, 그 관계를 알고 있으면 전기저항을 측정해서 온도를 알 수 있다. 이와 같은 원리의 온도계를 저항온도계라고 한다. 저항체로서는 백금선·니켈선·동선·[[서미스터]] 등이 쓰인다. 백금선은 내식성(耐蝕性)이 좋고, 전기저항이 안정되어 있으며, 온도에 의한 저항 변화도 크기 때문에 정밀 온도 측정에 쓰이고 있는데, 그 가격이 비싸다는 단점이 있다. －200∼500℃ 정도의 범위의 온도측정에 사용된다. 300℃ 정도라면 니켈선, 150℃ 이하에는 동선이 쓰인다. 이러한 순금속의 저항선은 온도가 높아지면 전기저항도 증대한다. 그런데 서미스터는 반대로 온도가 상승하면 전기 저항이 줄어든다. 더구나 그 저항 변화가 매우 크고, 약간의 온도 변화에도 저항의 변화가 크게 나타나므로, 정밀한 온도차의 측정에 편리한 것이다. 저항온도계로 온도를 측정하는 경우에는 측온저항체(測溫抵抗體)와 3개의 저항선을 접속한 전기회로가 이용되는 것이다. 이런 전기회로를 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)라고 하며, 전기저항을 측정하기 위한 방법이다. 브리지의 두 변(邊) R1과 R2는 고정저항이고, R3는 가변저항이다. 브리지의 AB 사이에 전지를, CD 사이에 [[검류계]]를 연결하여 R1과 R2의 저항치를 같게 한다. 그렇게 하면 측온저항체의 저항치와 R3의 저항치가 같을 경우, C와 D의 전위가 같게 되어 검류계에 전류가 흐르지 않는다. 그러므로 측온저항체를 측정부에 넣고, 검류계의 지시가 0을 가리키도록 저항 R3를 조절하여 R3의 저항치를 읽으면 그 값이 곧 측온저항체의 저항치이며, 따라서 그 값을 앎으로써 온도를 측정할 수 있다.

 

고온 물체는 열을 방사한다. 물체의 표면에서 방사되는 열에너지는 그 표면 온도에 따라 다르다. 이것을 이용해서 물체의 표면 온도를 측정하는 온도계를 가리켜 열방사를 이용한 온도계라고 한다. 이런 온도계는 약 1,000℃ 이상의 고온도를 측정하는 데 쓰인다. 태양의 표면 온도가 약 6,000°K라고 알려져 있는 것 등도 이 방식의 온도계로 측정한 결과에 의한 것이다. 용광로 속의 온도를 측정하는 데에는 광고온계(光高溫計)가 쓰인다. 망원경 속에 전구가 있어서, 측온 물체를 볼 경우 물체의 밝기와 전구의 필라멘트의 밝기가 비교되도록 만들어져 있다. 필라멘트에 통하는 전류를 조절해서 필라멘트의 밝기가 물체의 밝기와 같게 되었을 때의 전류를 조사하여, 필라멘트의 온도를 알아봄으로써 물체의 온도도 그와 같은 것으로 보아 온도를 측정하는 방법이다. 필라멘트를 육안으로 보는 대신 광전관(光電管)을 이용하여 자동적으로 측정할 수 있게 만든 것을 광전고온계(光電高溫計)라고 한다.