Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 99 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

99
циональна первой степени силы тока и меняет знак при изменении
направления тока.
Рассмотрим замкнутую цепь, состоящую из двух разнородных ме-
таллических проводников 1 и 2 (рис. 57), по которым пропускается ток
I
/
(его направление в данном случае выбрано совпадающим с направле-
нием термотока (при условии T
1
>T
2
). Согласно наблюдениям Пельтье,
спай А, который при явлении Зеебека поддерживался бы при более вы-
сокой температуре, будет теперь охлаждаться, а спай В – нагреваться.
При изменении направления тока I
/
спай А будет нагреваться, спай В –
охлаждаться.
Объяснить явление Пельтье можно следующим образом. Элек-
троны по разную сторону спая обладают различной средней энергией
(полной—кинетической плюс потенциальной). Если электроны (на-
правление их движения задано на рис. 332 пунктирными стрелками)
пройдут через спай В и попадут в область с меньшей энергией, то избы-
ток своей энергии они отдадут кристаллической решетке и спай будет
нагреваться. В спае А электроны переходят в область с большей энерги-
ей, забирая теперь недостающую энергию у кристаллической решетки,
и спай будет охлаждаться.
Рис. 57. К явлению Пельтье
Явление Пельтье используется в термоэлектрических полупро-
водниковых холодильниках, созданных впервые в 1954 г. под руково-
дством А. Ф. Иоффе, и в некоторых электронных приборах.
3. Явление Томсона. Вильям Томсон (Кельвин), исследуя термо-
электрические явления, пришел к заключению, подтвердив его экспе-
риментально, что при прохождении тока по неравномерно нагретому
проводнику должно происходить дополнительное выделение (по-
глощение) теплоты, аналогичной теплоте Пельтье. Это явление по-
лучило название явления Томсона. Его можно объяснить следующим
образом. Так как в более нагретой части проводника электроны имеют
большую среднюю энергию, чем в менее нагретой, то, двигаясь в на-
правлении убывания температуры, они отдают часть своей энергии ре-
шётке, в результате чего происходит выделение теплоты Томсона. Если

Страницы