Физика проводников и диэлектриков. Плотников В.П. - 62 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Обозначив
α=
02
01
ln
n
n
e
k
, (10.2)
где −α удельная термоЭДС, получим
(
)
21
TT
−
α
=
ε
. (10.3)
10.1.1 Явление Зеебека (1821)
Если спаи разнородных металлов, образующих замкнутую цепь
(рис. 10.1), поддерживать при разных температурах, то в цепи в соответствии с (10.3) возникает термо-
ЭДС, вызывающая протекание электрического тока.
Данное явление широко используется для измерения
температур термопарами, которые представляют собой две про-
волоки из различных металлов или сплавов со сваренными между
собой концами. Температура одного из спаев поддерживается по-
стоянной, а второй спай помещается в среду, температуру
которого необходимо измерить. Термопара предварительно
подвергается градуировке, то- гда по величине возникающей
термоЭДС судят о значении измеряемой температуры.
10.1.2 Явление Пельтье (1834)
Явление Пельтье обратно явлению Зеебека. Если через термопару, спаи которой находятся при
одинаковой температуре, пропускать от внешнего источника электрический ток, то температура одного
из спаев повышается, а другого – понижается, т.е. дополнительно к джоулеву теплу выделяется и по-
глощается тепло Пельтье:
nItQ
n
=
, (10.4)
где −n коэффициент Пельтье, зависящий от природы спаянных материалов; −
I
сила пропускаемого то-
ка; −
t
время.
Между коэффициентом Пельтье и удельной термоЭДС существует соотношение, вытекающее из
законов термодинамики,
Tn
α
=
. (10.5)
В одном из спаев электроны, движущиеся под действием внешнего электрического поля, тормозят-
ся полем контактного слоя. Их кинетическая энергия уменьшается и, соответственно, понижается тем-
пература электронного газа, т.е. спай охлаждается.
Другой спай нагревается, так как в нем протекают противоположные процессы (электроны ускоря-
ются).
Явление Пельтье можно использовать для создания холодильников, для отопления помещений (те-
плый спай – внутри помещения, охлаждающийся – снаружи, летом следует поменять направление тока,
и помещение будет охлаждаться).
10.1.3 Явление Томсона (предсказал в 1856 году)
Явление Томсона аналогично явлению Пельтье. Наблюдается в однородном проводнике (а не в
двух разнородных): при прохождении тока по проводнику, вдоль которого имеется градиент температу-
ры
dx
dT
, выделяется или поглощается дополнительное тепло.
Выделяющаяся при этом удельная мощность
1
ϕ
∆
2
ϕ
∆
1
T
2
T
1
2
1.10.Рис
Рис. 10.1

Страницы