Co to jest Termoelektryczne Zjawiska

Co to znaczy ZJAWISKA TERMOELEKTRYCZNE: zjawiska, gdzie mechanizmy cieplne powodują efekty elektryczne albo odwrotnie, przepływ prądu elektrycznego wywołuje efekty cieplne. Do z.t. należą: zdarzenie Seebecka, zdarzenie Peltiera i zdarzenie Thomsona. 1) Zdarzenie SEEBECKA: W zamkniętym obwodzie, złożonym z dwóch różnych metali, nie powstaje siła elektromotoryczna, jeżeli temp. złącz są jednakowe. Przy różnej temp. kontaktów pojawi się siła elektromotoryczna i w obwodzie zamkniętym popłynie prąd elektryczny. Wartość siły termoelektromotorycznej można wyrazić wzorem: E = α(T1 - T2) gdzie - współczynnik Seebecka; k - stała Boltzmanna, e - ładunek elementarny, n0A, n0B - koncentracje elektronów adekwatnie, w metalach A i B. Dla metali współczynnik Seebecka osiąga niezbyt spore wartości i wynosi kilka stutysięcznych wolta na kelwin. Na przykład w obwodzie złożonym z konstantanu i żelaza Dla złącz metal-półprzewodnik i półprzewodnik-półprzewodnik wartości współczynnika Seebecka mogą być znacząco większe, jednak zależność E = E(T) nie jest liniowa, gdyż koncentracje elektronów w półprzewodnikach A i B normalnie silnie zależą od temp.. Zdarzenie Seebecka znalazło szerokie wykorzystanie zarówno przy pomiarach wysokich temperatur, jak i przy pomiarach niewielkich różnic temperatur wywołanych absorpcją promieniowania elektromagnetycznego (pirometria). 2) Zdarzenie PELTIERA: Jeśli poprzez styk dwóch materiałów zostanie przepuszczony prąd elektryczny, to na styku następuje wydzielanie albo pochłanianie ciepła w zależności od kierunku prądu. Liczba wydzielanego (albo pochłanianego) ciepła zależy od rodzaju stykających się materiałów i wielkości ładunku elektrycznego, który przepłynął poprzez styk: dQ12 = Π12Idt dQ21 = Π21 0, jeśli przy przepływie prądu od próbki i do próbki j wydziela się ciepło. Stwierdzono, iż gdy prąd zewnętrzny pokrywa się co do kierunku z prądem termoelektrycznym, który powstaje przy nagrzewaniu danego styku, wtedy styk ten ulega ochłodzeniu. Można to zrozumieć opierając się na zasady zachowania energii. Jeśli styk jest ogrzewany, to kierunek prądu termoelektrycznego powinien być taki, by ciepło było w nim pochłaniane. Dlatego w razie, gdy prąd zewnętrzny ma taki sam kierunek jak prąd termoelektryczny, styk powinien ulegać chłodzeniu. Współczynniki Peltiera mają spore wartości dla styków metal-półprzewodnik i półprzewodnik-półprzewodnik. Dlatego zdarzenie to może być wykorzystane w technice chłodniczej. 3) Zdarzenie THOMSONA: Gdy w jednorodnym przewodniku istnieje różnica temperatur, to powstaje w nim pewna siła elektromotoryczna. Wskutek istnienia tej (dyfuzyjnej) SEM obserwuje się sukces podobny do zjawiska Peltiera: przy przepuszczaniu prądu poprzez nierównomiernie ogrzany przewodnik wydzielają się w nim albo zostają pochłonięte dodatkowe ilości ciepła, prócz ciepła Joule´a-Lenza. W odcinku przewodnika, gdzie kierunek prądu elektronowego jest zgodny z kierunkiem strumienia cieplnego, wydziela się dodatkowe ciepło. Jeżeli kierunki te są przeciwne, to ciepło zostaje pochłonięte