Seebeckov efekt (EZ) predstavuje proces objavenia sa potenciálneho rozdielu spájajúceho dva rôzne materiály v dôsledku zahrievania špecifikovanej oblasti. Tento efekt dosiahol Seebeck v roku 1822. Práve vtedy uskutočnil experiment zahrievania kontaktu dvoch materiálov, pričom na to použil bizmut a antimón. Na zaznamenanie výsledných zmien sa použil galvanometer. Keď držal spoj spájaných materiálov, videl, že sa magnetická ihla vychýlila z východiskovej polohy. Prirodzene, rozdiel nebol až taký markantný. Experimenty sa však opakovali znova a znova, vďaka čomu bolo možné získať požadovaný výsledok.

Tento efekt sa objavil v dôsledku objavenia sa elektrickej hnacej sily v uzavretej slučke vyrobenej z rôznych materiálov. O niečo neskôr sa ukázalo, že teplotný rozdiel je spôsobený výskytom termoelektrickej energie. A už sa stáva dôsledkom termoelektrickej energie v uzavretej slučke. Dnes tento efekt nachádza uplatnenie v mnohých oblastiach. Ale jeho najväčšie uplatnenie v modernom svete možno jasne vidieť v.

Zariadenie

Seebeckov efekt spočíva vo vytvorení termočlánku, ktorý pozostáva z dvoch odlišných kovov, ktoré navzájom tvoria uzavretú slučku. Kovy sa od seba líšia rôznymi Seebeckovými koeficientmi, v dôsledku čoho vzniká napätie medzi zohriatym vodičom termočlánku a nezahriatym vodičom. Toto napätie je priamo úmerné rozdielu v ich teplotných hodnotách.

Mnoho termoelektrických zariadení využíva Seebeckov efekt. Vo väčšine prípadov sú termočlánky zahrnuté v štruktúre termoelektrických generátorov, ktoré sa získavajú z polovodičových tepelných prvkov. Môžu sa spojiť. Zahŕňa aj výmenníky tepla pre vyhrievané a nevykurované spoje tepelných batérií.

Typická schéma obvodu termoelektrického generátora pozostáva z:

• Termočlánok polovodičového typu, ktorý je vyrobený z kontaktných nôh typu p a n. Tieto kontakty majú rôzne znaky koeficientu termoelektromotorickej sily.
• Prepínacie dosky ktoré majú vyhrievané a nevyhrievané spoje.
• Aktívne zaťaženie .

Keď je termočlánok zapnutý, do záťaže v okruhu začne prúdiť jednosmerný prúd, ktorý je spôsobený EZ... Je to rovnaký prúd, ktorý vedie k absorpcii a uvoľňovaniu tepla na hrotoch. Aby sa dosiahol vysoký koeficient EMF, musia sa vyznačovať vynikajúcou elektrickou vodivosťou. A na získanie významného teplotného rozdielu medzi vyhrievanými a nevykurovanými spojmi je dostatočne nízka tepelná vodivosť.

Pre takéto parametre sa najlepšie hodia vysokolegované materiály.

Princíp fungovania

Seebeckov efekt spočíva v tom, že v uzavretej slučke s žilami z rôznych materiálov sa môže objaviť emf, keď ich kontakty majú rôzne indikátory teploty. Jednoducho povedané, parameter vznikajúceho EMF do značnej miery závisí od materiálov použitých vodičov, vrátane teplôt nevyhrievaného a vyhrievaného vodiča.

Ak je vo vodiči po celej dĺžke teplotný spád, pozoruje sa jav, pri ktorom majú elektróny na zohriatom konci rádovo vyššie rýchlosti a energie ako na nezahriatom. V dôsledku toho sa objavujú elektróny, ktoré sú nasmerované na studený koniec. Práve na ňom sa hromadí negatívny náboj. Na vyhrievanom konci sa hromadí kladný náboj.

Akumulácia náboja sa pozoruje, kým potenciálny rozdiel nedosiahne indikátor, pri ktorom elektróny nezačnú prúdiť späť, v dôsledku čoho sa potenciál dostane do rovnováhy.

Seebeckov efekt sa vyznačuje výskytom rôznych vlastností:

• Pozoruje sa výskyt potenciálneho rozdielu medzi kontaktmi. Vysvetľuje to skutočnosť, že na rôznych vodičoch, ktoré sú vo vzájomnom kontakte, existuje iná Fermiho energia. Výsledkom je, že keď je obvod uzavretý, potenciály elektrónov majú rovnaký stav, v dôsledku čoho sa medzi kontaktmi objaví potenciálny rozdiel. Na kontaktoch sa objavuje elektrické pole, ktoré je lokalizované v najtenšej hraničnej vrstve.

Keď je obvod uzavretý, na vodičoch sa objaví napätie. Smer elektrického poľa prechádza od väčšieho k menšiemu v oboch kontaktoch. Ak sa zmení teplota kontaktov, zmení sa aj napätie. Ale so zmenou rozdielu potenciálov sa zmení aj elektrické pole v jednom z kontaktov. V dôsledku toho sa v obvode objaví EMF. Ak majú vodiče rovnakú teplotu, potom sa objemové a kontaktné EMF v tomto prípade budú rovnať nule.

• Pozoruje sa výskyt fonónového odporu. V prítomnosti teplotného gradientu v pevnej látke sa zvýši počet fonónov, ktoré sú nasmerované na koniec nevyhrievaného vodiča. Bude ich viac ako tých, ktorí idú opačným smerom. V dôsledku zrážok s elektrónmi budú fonóny ťahať za sebou ďalšie. V dôsledku toho sa na vyhrievanom vodiči nahromadí záporný náboj. Zatiaľ čo vo vyhrievanom vodiči sa kladné náboje hromadia, kým sa potenciálny rozdiel nevyrovná účinku zvýšenia. Potenciálny rozdiel pri nízkych teplotách môže dosahovať parametre stokrát vyššie.
• Vzhľad magnonového odporu je pozorovaný, ale iba vo vodičoch vyrobených z magnetických materiálov. EMF sa objavuje v dôsledku unášania elektrónov magnónmi.

Praktické využitie

Takéto zariadenia sú široko používané v každodennom ľudskom živote. Napríklad pri návšteve sauny si málokto myslí, že teplota v nej sa udržiava pomocou termočlánku.

To znamená, že termočlánok je termoelektrický teplomer vyrobený z dvoch rôznych kovov. Sú spojené zváraním. V tomto prípade je jeden koniec umiestnený priamo v saune, zatiaľ čo ostatné voľné konce sú vyvedené a pripojené k meraciemu zariadeniu. Keď kachle ohrievajú saunu, konce termočlánku pracujú pri úplne iných teplotách. V dôsledku toho sa objaví teplotný gradient, ktorý vedie k vzniku tepelného prúdu, to znamená termoelektromotorickej sily.

Meracie zariadenie premieňa tepelný prúd na údaje teplomera alebo pôsobí ako a. Výsledkom je, že pri dosiahnutí určitej nastavenej teploty sa kachle v saune zapnú alebo vypnú. Keď viete, čo je Seebeckov efekt, môžete dokonca ovládať teplotu vo svojej saune. Ak je prístup k riadiacej jednotke kachlí napríklad v mestskom kúpeli zablokovaný, potom je možné regulovať teplotu bez nej. Na tento účel je potrebné na konci tepelnej pary zabaliť handričku alebo vreckovku namočenú vo vode. Termočlánok "vychladne" a teplota v miestnosti sa zvýši. Musí sa to však robiť opatrne, bez upútania pozornosti správcu sauny.

Aplikácia

Seebeckanov efekt sa dnes používa v širokej škále zariadení. Príkladom môžu byť snímače napätia, snímače teploty, snímače intenzity svetla a podobne.

Dnes sa zariadenia, ktoré fungujú na EZ, používajú v:

• Navigačné systémy lodí a parníkov brázdia moria a oceány.
• Priemyselné a domáce generátory.
• Napájacie zariadenia pre kozmické lode.
• Konvertory solárnej energie.
• Vykurovacie zariadenia.
• Zariadenia používané v zariadeniach na čerpanie a spracovanie plynu a ropy.
• Konvertory tepla generované prírodnými zdrojmi. Môže ísť napríklad o zdroje geotermálnej vody.
• Vesmírne sondy, ktoré lietajú naprieč rozľahlosťou vesmíru.
• Rôzne termoelektrické senzory a tak ďalej.

Budúcnosť

Seebeckov efekt je pre vedcov veľmi zaujímavý. Nedávno vedci z Ohia vyvinuli technológiu, vďaka ktorej je efekt neuveriteľne efektívny. Hlavnou nevýhodou moderných zariadení je, že tento efekt neumožňuje generovať značné množstvo energie ani pri použití silne dotovaných kontaktov a pri vysokom teplotnom rozdiele.

Vedci navrhujú použiť nemagnetický polovodič, ktorý je inštalovaný vo vonkajšom magnetickom poli s teplotou v rozmedzí 2-20 K. V tomto prípade sa objavuje obrovský spinový Seebeckov efekt. Použitie takýchto termočlánkov umožňuje výrazne zvýšiť výkon použitých zariadení, rozšíriť ich funkčnosť a aplikáciu.

Najjednoduchším príkladom je ich použitie ako chladičov v klimatizačných a chladiacich systémoch. Vďaka absencii pohyblivých častí a nízkej cene použitých prvkov bude zariadenie spoľahlivo fungovať desiatky rokov a prevádzkové náklady budú neuveriteľne nízke. Takéto termočlánky môžu dokonca generovať prúd z tepla na napájanie zariadenia, ktoré ho generuje. Môžu byť použité napríklad na chladenie osobného počítača. A spinový efekt môže byť použitý na vytvorenie novej generácie elektroniky.

História

Popis

Ako už bolo uvedené, Seebeckov efekt spočíva v tom, že v uzavretom okruhu pozostávajúcom z rôznych vodičov vzniká EMF (termoelektrická energia), ak sú kontaktné body udržiavané pri rôznych teplotách. Obvod, ktorý pozostáva len z dvoch rôznych vodičov, sa nazýva termočlánok resp.

Veľkosť vznikajúceho termoelektrického výkonu závisí len od materiálu vodičov a teplôt horúceho ( T 1) a zima ( T 2) kontakty.

V malom rozsahu teplôt tepelná sila E možno považovať za úmerné teplotnému rozdielu:

E= α 12 ( T 2 − T 1) , kde α 12 je termoelektrická kapacita páru (alebo Seebeckov koeficient)

V najjednoduchšom prípade je Seebeckov koeficient určený iba materiálmi vodičov, ale prísne vzaté závisí aj od teploty a v niektorých prípadoch mení svoje znamienko so zmenou teploty α 12.

Správnejší výraz pre tepelnú energiu:

E = \ int_ (T_1) ^ (T_2) \ alpha_ (12) (T) dT

Vysvetlenie účinku

Vzhľad Seebeckovho efektu je spôsobený niekoľkými komponentmi.

Rôzna závislosť priemernej energie elektrónov od teploty v rôznych látkach

Ak je pozdĺž vodiča teplotný gradient, tak na horúcom konci nadobúdajú vyššie energie a rýchlosti ako na studenom; okrem toho sa koncentrácia vodivých elektrónov zvyšuje s teplotou. V dôsledku toho vzniká tok elektrónov z horúceho konca na studený koniec a na studenom konci sa hromadí negatívny náboj a na horúcom konci zostáva nekompenzovaný kladný náboj. Proces akumulácie náboja pokračuje, až kým výsledný potenciálny rozdiel nespôsobí tok elektrónov v opačnom smere, ktorý sa rovná primárnemu, čím sa vytvorí rovnováha.

EMF, ktorého výskyt je opísaný týmto mechanizmom, sa nazýva objemové EMF.

Rozdielna teplotná závislosť rozdielu kontaktných potenciálov

Rozdiel kontaktného potenciálu je spôsobený rozdielom v kontakte rôznych vodičov. Keď sa vytvorí kontakt, Fermiho úrovne sa stanú rovnakými a vznikne rozdiel kontaktného potenciálu rovný

U = \ frac (F_2-F_1) (e), kde F- Fermiho energia, e - .

Na kontakte je teda elektrické pole lokalizované v tenkej vrstve blízkeho kontaktu. Ak vytvoríte uzavretý okruh z dvoch kovov, potom sa na oboch kontaktoch objaví U. Elektrické pole bude smerované rovnakým spôsobom v oboch kontaktoch - od väčšieho F k menšiemu. To znamená, že ak urobíte spiatočnú cestu pozdĺž uzavretej slučky, potom v jednom kontakte sa spiatočná cesta uskutoční pozdĺž ihriska a v druhom - proti poli. Vektor obehu E teda sa bude rovnať nule.

Ak sa teplota jedného z kontaktov zmení o dT, potom, keďže Fermiho energia závisí od teploty, zmení sa aj U. Ak sa však rozdiel vnútorného kontaktného potenciálu zmenil, potom sa zmenilo elektrické pole v jednom z kontaktov, a teda cirkulácia vektora E bude nenulové, to znamená, že EMF sa objaví v uzavretom okruhu.

Toto EMF sa nazýva kontaktná termoelektrická energia.

Ak majú oba kontakty termočlánku rovnakú teplotu, kontakt aj objemový termočlánok zmiznú.

Fonónová fascinácia

Ak existuje teplotný gradient v pevnej látke, potom počet pohybov z horúceho konca na studený koniec bude väčší ako v opačnom smere. V dôsledku zrážok s elektrónmi ich môžu fonóny strhnúť a negatívny náboj (kladný na horúcom konci) sa bude hromadiť na studenom konci vzorky, kým výsledný potenciálny rozdiel nevyváži efekt ťahania.

Tento potenciálny rozdiel je treťou zložkou tepelnej energie, ktorá môže byť pri nízkych teplotách desaťkrát a stokrát vyššia ako tie, ktoré sú uvedené vyššie. V magnetoch sa pozoruje dodatočná termoenergetická zložka, ktorá je spôsobená účinkom ťahania elektrónov.

Seebeckov jav (iný názov - termoelektrický jav) je jav vzniku elektromotorickej sily vo vnútri uzavretého elektricky vodivého obvodu tvoreného rozdielnymi vodičmi (vyrobenými z TEM) pomocou sériového zapojenia a rozdielu teplôt na prechodoch. Opakom tohto efektu je tzv.

Termoelektrické materiály (TEM) zahŕňajú zliatiny s polovodičovými vlastnosťami, ako aj varianty chemických zlúčenín s významnými termoelektrickými parametrami, a preto vhodné na použitie pri konštrukcii termoelektrických zariadení. Existujú tri základné možnosti použitia TEM, vrátane dizajnu:

• Termoelektrické generátory;
• Termoelektrické chladničky;
• Merače teploty (v rozsahu od absolútnej nuly po tisíce stupňov Kelvina).

Podľa experimentov je v podmienkach mierneho teplotného rozdielu medzi prechodmi termoelektromotorická sila úmerne porovnateľná s teplotným rozdielom prvkov, ktoré tvoria obvod.

Okrem toho, každá diáda s homogénnymi vodičmi pracujúcimi v súlade s Ohmovým zákonom má veľkosť termoelektromotorickej sily určenú iba vlastnosťami vodivých materiálov a teplotným rozdielom, bez ohľadu na to, ako sú tieto teploty rozdelené medzi kontakty.

Termočlánok

Ak by sa na vytvorenie obvodu použili iba dva rôzne vodiče, potom sa táto kombinácia nazýva termočlánok alebo termočlánok. O tom, aká vysoká bude úroveň termoelektromotorickej sily, rozhoduje materiál, z ktorého sú vodiče vyrobené, a rozdiel medzi teplotami kontaktov.

Termočlánky sa používajú predovšetkým na zisťovanie teploty.

Na meranie teplotných hodnôt do 1400 stupňov Kelvina bude stačiť použiť neušľachtilé materiály, pre merače s rozsahom do 1900 stupňov budú potrebné kovy patriace do skupiny platiny a špeciálne obzvlášť silné merače. sú vyrobené zo špeciálnych žiaruvzdorných zliatin.

Najrozšírenejšie sú moduly typu chromel-alumen. Sú optimálne pre prácu v oxidačnom prostredí, pretože pri zahrievaní sa na ich povrchu vytvára ochranný povlak oxidov, ktorý zabraňuje prenikaniu kyslíka do zliatiny. V regeneratívnom prostredí sa účinok stáva úplne opačným.

Termoelektrické generátory

Termoelektrické generátory sa používajú na premenu tepelnej energie na elektrickú energiu s ich priamou pomocou. Ich práca je z veľkej časti založená aj na Seebeckovom efekte, ktorý dokonca dokáže zabezpečiť premenu odpadovej tepelnej energie uvoľnenej motorom stroja na elektrickú energiu, ktorú je možné okamžite nasmerovať na napájanie rôznych zariadení.

Takéto generátory majú výhodu v tom, že:

• Zaručujú dlhú životnosť bez akýchkoľvek problémových bodov, ako aj žiadne obmedzenia pri skladovaní v neaktívnom stave;
• Vyznačujú sa stabilným režimom prevádzky, eliminujú riziko skratu;
• Pracujú úplne ticho, pretože ich dizajn neobsahuje žiadne pohyblivé prvky.

Vďaka svojim vlastnostiam sa tieto generátory aktívne používajú na ťažko dostupných miestach planéty, na miestach so zvýšenými požiadavkami na stabilitu generátora a v mnohých ohľadoch sú jednoducho nenahraditeľné.

Aplikácie Seebeckovho efektu

Jedným z významných obmedzení, ktoré vznikajú pri použití termoelektrického meniča, je nízky faktor účinnosti - 3-8%. Ak však nie je možné vykonávať štandardné elektrické vedenia a predpokladá sa, že zaťaženie siete je malé, potom je použitie termoelektrických generátorov celkom opodstatnené. Zariadenia fungujúce na Seebeckovom efekte možno v skutočnosti použiť v širokej škále oblastí:

• Napájanie vesmírnej techniky;
• Napájanie plynových a ropných zariadení;
• Domáce generátory;
• Námorné navigačné systémy;
• Vykurovacie systémy;
• Prevádzka vyradeného tepla automobilu;
• Konvertory solárnej energie;
• Konvertory tepla generovaného prírodnými zdrojmi (napríklad geotermálne vody).

Píšte komentáre, doplnky k článku, možno mi niečo uniklo. Pozri sa, budem rád, ak nájdeš na mojom ešte niečo užitočné.

V roku 1820 si profesor na univerzite v Kodani Hans Oersted všimol, že v blízkosti drôtu sa elektrický prúd vychýli magnetická ihla. Študoval tento jav v roku 1821 nemecký vedec Thomas Seebeck zistili, že ak spoje dvoch rozdielnych kovov uzavretých v elektrickom obvode majú nerovnomerná teplota, potom prúdi v obvode elektrický prúd. Zmena znamienka teplotného rozdielu križovatiek je sprevádzaná zmenou smeru prúdu. Následne sa ukázalo, že teplotný rozdiel spôsobuje vzhľad termoelektrickej energie. A už dôsledkom termoelektrickej energie v uzavretom okruhu je elektrický prúd.

Charakteristický je efekt nazývaný termoelektrická sila alebo Seebeckov efekt špecifický kov a závisí od teplota, zloženie a bohatstvo materiál. Veľkosť tejto termoelektrickej energie tak malýže na jej meranie sa používajú veľmi presné prístroje.

Aplikácia Seebeckovho efektu: termočlánky

Najznámejšou aplikáciou Seebeckovho efektu v modernej technológii sú termočlánky.

Použitie termočlánkov je:

• spoľahlivosť
• stabilitu
• rýchly čas odozvy
• jednoduché pripojenie k automatizačným systémom
• široký rozsah meraných teplôt
• nízke náklady

Napríklad jeden z najrozšírenejších termočlánkov - spojenie chrómniklovej zliatiny a alumelu - poskytuje meranie teploty od –200 °C do 1250 °C.

Používa sa aj na meranie teploty:

• termistor (meranie teploty spôsobujúce zmenu odporu termistora)
• kvapalinové a plynové teplomery (napríklad lekársky teplomer). "teplomer")
• pyrometer (bezkontaktné zariadenie, ktoré meria teplotu meraním tepelného žiarenia)

Ale termistor nie je taký presný ako termočlánok, kvapalinové a plynové teplomery nie sú také praktické, nie je ľahké ich pripojiť k automatizačným systémom, pyrometer nie je lacné zariadenie. Termočlánok, hoci nie je najlepším zariadením vo všetkých jeho prejavoch, sa priaznivo porovnáva so všetkými ostatnými metódami. To je dôvod, prečo sa termočlánok veľmi často nachádza v priemysle (a nielen).

Štrukturálne sú termočlánky vyrobené z dvoch rôznych kovov, z ktorých jeden sa považuje za pozitívny a druhý za negatívny. V obvode sa vytvára potenciálny rozdiel v dôsledku teplotného rozdielu prechodov. Voľné konce vodičov sú pripojené k meraciemu zariadeniu.

Renomovaný teplomer Terry Queen dospel k záveru, že úlohou križovatky je iba vytvoriť elektrický kontakt. V tomto prípade nie je absolútne dôležité, ako je spojenie vytvorené a či v oblasti spojenia dochádza k difúzii jednej zliatiny do druhej.

Postupom času sa experimentálne dokázalo, že hlavný príspevok k veľkosti termoelektródy majú oblasti termoelektród, kde dochádza k najväčším teplotným zmenám a termoelektrický výkon termočlánkov sa generuje do dĺžky termoelektród, hlavne v oblasti maximálneho teplotného gradientu (nárast teploty).

Peltierov efekt – opak Seebeckovho efektu

Seebeckov efekt spočíva v tom, že keď sa spoj dvoch kovov (alebo kontakt dvoch rozdielnych vodičov) zahreje, objaví sa v ňom termoelektrická sila. Existuje opačný efekt. Spočíva v tom, že pri prechode prúdu cez križovatku sa mení jeho teplota. Zmena teploty môže nastať tak v smere ochladzovania spoja, ako aj v smere jeho ohrevu. Smer zmeny teploty závisí od smeru prúdu. Prvýkrát tento efekt objavil francúzsky vedec Jean Peltier v roku 1834. Tento efekt nesie jeho meno.

Analýza kovov a zliatin

Vo výrobe (nielen) často vyvstáva otázka: ako určiť triedu kovu alebo zliatiny? Na vyriešenie tohto problému bolo vytvorených pomerne veľa zariadení, ktoré fungujú na rôznych fyzikálnych metódach.

Ako bolo uvedené vyššie, hodnota termoelektrického výkonu je charakteristické pre konkrétny kov... Tak je možné určiť kov alebo zliatinu meraním ich tepelnej sily. Táto metóda je základom práce. "Termoelektrický analyzátor kovov a zliatin TAMIS" .

Seebeckov efekt- fenomén vzniku EMF v uzavretom elektrickom obvode pozostávajúcom zo sériovo zapojených odlišných vodičov, medzi ktorými sú kontakty pri rôznych teplotách.

Seebeckov efekt sa tiež niekedy nazýva jednoducho termoelektrický efekt.

História

Popis

Seebeckov efekt spočíva v tom, že v uzavretom okruhu pozostávajúcom z odlišných vodičov dochádza k termo-EMF, ak sú kontaktné body udržiavané pri rôznych teplotách. Obvod, ktorý má iba dva rôzne vodiče, sa nazýva termočlánok alebo termočlánok.

Veľkosť vznikajúceho termo-EMF v prvom priblížení závisí len od materiálu vodičov a teplôt horúceho ( $T\_1$) a zima ( $T\_2$) kontakty.

V malom teplotnom rozsahu, termo-EMF $E$ možno považovať za úmerné teplotnému rozdielu:

$E\; =\; \backslash \; alpha\_\; (12)\; (T\_2\; -\; T\_1),$ kde $\backslash \; alfa\_\; (12)$- termoelektrická kapacita páru (alebo koeficient termo-EMF).

V najjednoduchšom prípade je koeficient termo-EMF určený iba materiálmi vodičov, avšak prísne vzaté závisí aj od teploty a v niektorých prípadoch od zmeny teploty. $\backslash \; alfa\_\; (12)$ znamenie zmien.

Správnejší výraz pre termo-EMF:

$\backslash \; matematické\; E\; =\; \backslash \; int\; \backslash \; limity\_\; (T\_1)\; ^\; (T\_2)\; \backslash \; alfa\_\; (12)\; (T)\; dT.$

Hodnota termo-EMF je milivolty s teplotným rozdielom 100 ° C a teplotou studeného spoja 0 ° C (napríklad pár meď-konštantant dáva 4,25 mV, platina-platina-ródium - 0,643 mV, nichróm- nikel - 4,1 mV) ...

Vysvetlenie účinku

Seebeckov efekt je spôsobený viacerými faktormi.

Rôzna závislosť priemernej energie elektrónov od teploty v rôznych látkach

Ak je pozdĺž vodiča teplotný gradient, potom elektróny na horúcom konci nadobúdajú vyššie energie a rýchlosti ako na studenom konci; v polovodičoch sa okrem toho s teplotou zvyšuje koncentrácia vodivých elektrónov. V dôsledku toho vzniká tok elektrónov z horúceho konca na studený koniec a na studenom konci sa hromadí negatívny náboj a na horúcom konci zostáva nekompenzovaný kladný náboj. Proces akumulácie náboja pokračuje dovtedy, kým výsledný potenciálny rozdiel nespôsobí tok elektrónov v opačnom smere, ktorý sa rovná primárnemu, čím sa vytvorí rovnováha.

EMF, ktorého výskyt je opísaný týmto mechanizmom, sa nazýva objemové EMF.

Rozdielna teplotná závislosť rozdielu kontaktných potenciálov

Rozdiel kontaktného potenciálu je spôsobený rozdielom vo Fermiho energiách kontaktujúcich rôznych vodičov. Keď sa vytvorí kontakt, chemické potenciály elektrónov sa stanú rovnakými a vznikne rozdiel kontaktných potenciálov rovný

$U\; =\; \backslash \; frac\; (F\_2-F\_1)\; (e)$, kde $F$- Fermiho energia, $e$ je elektrónový náboj.

Na kontakte je teda elektrické pole lokalizované v tenkej vrstve blízkeho kontaktu. Ak vytvoríte uzavretý okruh z dvoch kovov, potom sa na oboch kontaktoch objaví U. Elektrické pole bude smerované rovnakým spôsobom v oboch kontaktoch - od väčšieho F k menšiemu. To znamená, že ak urobíte spiatočnú cestu pozdĺž uzavretej slučky, potom v jednom kontakte sa spiatočná cesta uskutoční pozdĺž ihriska a v druhom - proti poli. Vektor obehu E teda sa bude rovnať nule.

Ak sa teplota jedného z kontaktov zmení o dT, potom, keďže Fermiho energia závisí od teploty, zmení sa aj U. Ak sa však rozdiel vnútorného kontaktného potenciálu zmenil, potom sa zmenilo elektrické pole v jednom z kontaktov, a teda cirkulácia vektora E bude nenulové, to znamená, že EMF sa objaví v uzavretom okruhu.

Toto EMF sa nazýva kontaktujte EMF.

Ak majú oba kontakty termočlánku rovnakú teplotu, kontakt aj objemové termo-EMF zmiznú.

Fonónová fascinácia

Ak existuje teplotný gradient v pevnej látke, potom počet fonónov pohybujúcich sa od horúceho konca k studenému bude väčší ako v opačnom smere. V dôsledku zrážok s elektrónmi ich môžu fonóny strhnúť a negatívny náboj (kladný na horúcom konci) sa bude hromadiť na studenom konci vzorky, kým výsledný potenciálny rozdiel nevyváži efekt ťahania.

Tento potenciálny rozdiel je treťou zložkou tepelnej energie, ktorá môže byť pri nízkych teplotách desaťkrát a stokrát vyššia ako tie, ktoré sú uvedené vyššie.

Magnonova fascinácia

Použitie

• Používa sa na vytváranie tepelných senzorov (napríklad v počítačoch). Tieto senzory sú malé a veľmi presné.

Napíšte recenziu na článok "Seebeck Effect"

Odkazy

Poznámky (upraviť)

pozri tiež

Úryvok charakterizujúci Seebeckov efekt

Prvýkrát tento pocit zažil, keď sa pred ním otočil granát a on sa pozeral na strnisko, na kríky, na oblohu a vedel, že pred ním je smrť. Keď sa po rane prebudil a v jeho duši odrazu, akoby oslobodený od útlaku života, ktorý ho brzdil, rozkvitol tento kvet lásky, večný, slobodný, nezávislý od tohto života, už sa smrti nebál. a nepremýšľal o tom.
Čím viac v tých hodinách utrpenia samoty a polodelíria, ktoré strávil po svojej rane, premýšľal nad novým, pre neho otvoreným začiatkom večnej lásky, tým viac sa bez toho, aby to cítil, zriekol pozemského života. Milovať každého, vždy sa obetovať pre lásku, znamenalo nemilovať nikoho, znamenalo nežiť tento pozemský život. A čím viac bol preniknutý týmto počiatkom lásky, tým viac sa zriekal života a tým dokonalejšie ničil tú strašnú bariéru, ktorá stojí medzi životom a smrťou bez lásky. Keď si prvýkrát spomenul, že musí zomrieť, povedal si: no, tým lepšie.
Ale po tej noci v Mytišči, keď sa pred ním v poloblúdení objavila tá, ktorú si želal, a keď si pritisol jej ruku na pery a rozplakal sa tichými, radostnými slzami, láska k jednej žene sa mu nenápadne vkradla do srdca a opäť ho pripútala. života. A začali mu prichádzať radostné a úzkostné myšlienky. Keď si spomínal na tú minútu na prezliekarni, keď uvidel Kuragina, teraz sa nemohol vrátiť k tomu pocitu: trápila ho otázka, či žije? A neodvážil sa to opýtať.

Jeho choroba pokračovala vo svojom fyzickom poriadku, ale to, čo Natasha nazývala: stalo sa mu to, stalo sa mu dva dni pred príchodom princeznej Maryy. Bol to posledný morálny zápas medzi životom a smrťou, v ktorom smrť zvíťazila. Bolo to nečakané zistenie, že si stále cenil život, ktorý sa mu zdal byť zamilovaný do Natashe, a posledný, tlmený útok hrôzy z neznáma.
Bolo to večer. Bol, ako obvykle po večeri, v miernej horúčke a jeho myšlienky boli mimoriadne čisté. Sonya sedela pri stole. Zadriemal. Zrazu ho premohol pocit šťastia.
"Ach, to bola ona, kto vošiel!" Myslel si.
Vskutku, namiesto Sonyy, Natasha, ktorá práve vošla, vstúpila s tichými krokmi.
Odkedy ho začala sledovať, vždy prežíval tento fyzický pocit jej blízkosti. Sedela na kresle, bokom k nemu, blokovala pred ním svetlo sviečky a plietla pančuchu. (Naučila sa pliesť pančuchy odvtedy, čo jej princ Andrey povedal, že nikto nevie, ako ísť po chorých tak, ako staré pestúnky, ktoré štrikujú pančuchy, a že pletenie pančúch má v sebe niečo upokojujúce.) kolidujúce lúče a zadumaný profil jasne mu bolo vidieť jej sklopenú tvár. Urobila pohyb – z kolien sa jej skotúľala lopta. Zachvela sa, pozrela sa na neho a zaclonila sviečku rukou, opatrným, pružným a presným pohybom zohnutým zdvihla loptičku a posadila sa do predchádzajúcej polohy.
Bez pohnutia sa na ňu pozrel a videl, že po pohybe sa potrebuje zhlboka nadýchnuť, ale neodvážila sa to urobiť a opatrne sa nadýchla.
V Trojičnej lávre sa rozprávali o minulosti a on jej povedal, že ak bude nažive, bude navždy ďakovať Bohu za svoju ranu, ktorá ho k nej opäť priviedla; ale odvtedy sa už nikdy nerozprávali o budúcnosti.
„Mohlo alebo nemohlo byť? Pomyslel si teraz, pozeral sa na ňu a počúval ľahký oceľový zvuk lúčov. - Naozaj ma k nej osud priviedol tak zvláštne, aby som mohol zomrieť? Milujem ju najviac na svete. Ale čo mám robiť, ak ju milujem?" - povedal a zrazu mimovoľne zastonal zo zvyku, ktorý si osvojil počas svojho utrpenia.
Keď Nataša počula tento zvuk, dala si dole pančuchu, naklonila sa k nemu bližšie a zrazu, keď si všimla jeho žiariace oči, pristúpila k nemu ľahkým krokom a zohla sa.
- Ty nespíš?
- Nie, dlho sa na teba pozerám; Cítil som, keď si vošiel. Nikto ťa nemá rád, ale dáva mi to jemné ticho... iného sveta. Chce sa mi len plakať od radosti.
Natasha sa k nemu priblížila. Jej tvár žiarila extatickou radosťou.
- Natasha, príliš ťa milujem. Viac ako čokoľvek.
- A ja? Na chvíľu sa odvrátila. - Prečo príliš veľa? - povedala.
- Prečo priveľa? .. No, ako myslíš, ako sa cítiš vo svojom srdci, z celého srdca, budem nažive? Co si myslis?
- Som si istý, som si istý! Natasha takmer vykríkla a vášnivým pohybom ho chytila ​​za obe ruky.
Odmlčal sa.
- Ako dobre! A vzal ju za ruku a pobozkal ju.
Natasha bola šťastná a vzrušená; a hneď si spomenula, že to nie je možné, že potrebuje pokoj.
"Ty si však nespal," povedala a potlačila radosť. "Skús zaspať... prosím."
Uvoľnil, potriasol jej rukou, prešla k sviečke a opäť sa posadila do rovnakej polohy. Dvakrát sa naňho pozrela a jeho oči žiarili smerom k nej. Vypýtala si lekciu o pančuche a povedala si, že dovtedy sa neobzrie, kým to neskončí.
Naozaj, čoskoro nato zavrel oči a zaspal. Nespal dlho a zrazu sa zobudil s obavami v studenom pote.
Keď zaspával, myslel na to isté, na čo z času na čas myslel – na život a smrť. A viac o smrti. Cítil sa k nej bližšie.
"Láska? Čo je láska? Myslel si. - Láska zasahuje do smrti. Láska je život. Všetko, všetko, čomu rozumiem, chápem len preto, že milujem. Všetko je, všetko existuje len preto, že milujem. Všetko spája jedna vec. Láska je Boh a zomrieť pre mňa, čiastočku lásky, znamená vrátiť sa k spoločnému a večnému zdroju." Tieto myšlienky sa mu zdali upokojujúce. Ale boli to len myšlienky. Niečo im chýbalo, niečo bolo jednostranne osobné, duševné – chýbali dôkazy. A boli tam rovnaké obavy a nejasnosti. Zaspal.