Efectul Seebeck este fenomenul EMF într-un circuit electric închis constând din conductori diferiți conectați în serie, ale căror contacte se află la temperaturi diferite.
Efectul Seebeck este uneori numit pur și simplu efectul termoelectric.
- 1 Istorie
- 2 Descriere
- 3 Explicarea efectului
- 3.1 Diferența dependentă de energia medie a electronilor asupra temperaturii în diferite substanțe
- 3.2 Diferența diferită de temperatura diferenței de potențial de contact
- 3.3 Hobby-ul phonon
- 4 Referințe
- 5 Note
- 6 Vezi, de asemenea
Efectul Seebeck constă în faptul că, în cazul în care punctele de contact sunt menținute la temperaturi diferite, într-un circuit închis format din conductori diferiți, apare un termo-emf. Un circuit care constă doar din două conductori diferiți se numește termocuplu sau termocuplu.
Amplitudinea termo-emf rezultat în prima aproximare depinde numai de materialul conductorilor și de temperaturile contactelor fierbinți () și rece ().
Într-un interval de temperatură mic, termo-emf poate fi considerat proporțional cu diferența de temperatură:
unde este puterea termoelectrică a perechii (sau coeficientul termic emf).
În cel mai simplu caz, coeficientul emf termic este determinat numai materiale conductoare, cu toate acestea, strict vorbind, acest lucru depinde de temperatura, iar în unele cazuri, cu modificări de temperatură semna.
O expresie mai corectă pentru termo-emf:
Amploarea electromotoare termo de millivolts atunci când diferența de temperatură este de 100 ° C și temperatura de joncțiune rece, la 0 ° C (de exemplu, o pereche de cupru-constantan da 4,25 mV platină platină - 0643 mV, nicrom, nichel - 4,1 mV) [2].
Explicarea efectului
Apariția efectului Seebeck este cauzată de mai multe componente.
Dependența diferită a energiei electronice medii de temperatura în diferite substanțe
Dacă există un gradient de temperatură de-a lungul conductorului, atunci electronii la capătul cald dobândesc energii și viteze mai mari decât în cel rece; în semiconductori, în plus, concentrația electronilor de conducere crește cu temperatura. Ca rezultat, fluxul de electroni are loc de la capătul fierbinte la capătul rece al frig și se acumulează sarcină negativă și sarcină pozitivă rămâne necompensată la cald. Procesul de acumulare a sarcinii continuă până când diferența de potențial rezultată determină curgerea electronilor în direcția opusă egală cu cea primară, astfel încât să se stabilească echilibrul.
EMF, a cărui apariție este descrisă de acest mecanism, se numește EMF volumetric.
Dependența diferită de temperatura diferenței de potențial de contact
unde este energia Fermi, este sarcina de electroni.
La contact, prin urmare, există un câmp electric localizat într-un strat subțire de contact. Dacă formăm un lanț închis de două metale, atunci U apare pe ambele contacte. Câmpul electric va fi direcționat în același mod în ambele contacte - de la F mai mare la cel mai mic. Aceasta înseamnă că, dacă faceți un circuit într-o buclă închisă, atunci într-un singur contact, bypassul va apărea pe teren, iar în celălalt - pe câmp. Prin urmare, circulația vectorului E va fi zero.
Phonon hobby
Dacă există un gradient de temperatură într-un solid, numărul de fononi care se mișcă de la capătul fierbinte până la capătul rece va fi mai mare decât în direcția opusă. Ca rezultat al coliziunilor cu electroni, fononii pot să-i încarce pe cei din urmă și o încărcătură negativă se va acumula la capătul rece al eșantionului (fierbinte pe partea pozitivă) până când diferența de potențial care rezultă nu echilibrează efectul de tragere.
Această diferență de potențial este cea de-a treia componentă a termoplantului, care la temperaturi scăzute poate fi zeci și sute de ori mai mari decât cele considerate mai sus. În magneți se observă o componentă suplimentară de putere termoelectrică, care se datorează efectului de tragere a electronilor de magneți.
Se utilizează pentru a crea senzori termici (de exemplu, în computere). Astfel de senzori sunt miniaturizate și foarte precise.
notițe
- ↑ Termoelectricitate, efect Peltier, efect Seebeck
- ↑ Kuhling H. Manual de fizică. - M .: Lumea. - 1982. - P.374-375.
- Efectul Peltier
- Efectul Thomson
- Termoelectrice
- termocuplu
- Efectul de spin al lui Seebeck
Efectul Seebeck
Efectul Seebeck
Efectul Seebeck
Efectul Seebeck este ceea ce, efectul Seebeck care, explicația efectului Seebeck
Există fragmente din wikipedia despre acest articol și video