Физика твердого тела: Письменные лекции. Шерстюк А.И. - 58 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

большинства пар металлов: α
12
= 10
− 5
− 10
− 4
В/K, для полупроводников:
α
12
∼ 1,5 10
− 3
B/K.
Эффект Зеебека используется для измерения температуры.
Соответствующее устройство называется
термопарой. Один спай
термопары поддерживают при постоянной температуре (например, при
0
о
С), другой помещают в ту среду, температуру которой хотят измерить.
В качестве источников тока используют термопары из
полупроводниковых материалов, имеющие КПД порядка 15%.Они нашли
применение в качестве небольших генераторов для питания
радиоаппаратуры.
Эффект Пельтье состоит в том, что при протекании тока через цепь,
составленную из двух разнородных металлов или полупроводников, в
дополнение к джоулевой теплоте в контакте выделяется или поглощается
теплота, количество которой Q
AB
пропорционально заряду q = It,
прошедшему через контакт:
Q
AB
= П
АВ
It (55)
Легко видеть, что эффект Пельтье является обратным эффекту Зеебека.
Индексы в (55) указывают, что ток течет от звена А к звену В.
Коэффициент пропорциональности П
АВ
называется коэффициентом
Пельтье. В отличие от теплоты Джоуля-Ленца, теплота Пельтье
пропорциональна не квадрату, а первой степени силы тока.
При перемене направления тока Q меняет знак, т.е. вместо выделения
(поглощения) теплоты наблюдается поглощение (выделение) такого же
количества теплоты (при том же q). Следовательно, П
АВ
= - П
ВА
. Явление
охлаждения контакта при прохождении тока позволяет создавать
термоэлектрические холодильные
устройства.
4.6. Контакт металла с полупроводником.
Пусть металл М, имеющий работу выхода χ
0M
, приведен в контакт с
электронным полупроводником П, имеющим работу выхода χ
0П
(рис.29).
Условием термодинамического равновесия системы при наличии
контакта является равенство химических потенциалов металла и
полупроводника. Если µ
П
> µ
M
, то электроны будут перетекать из
полупроводника в металл, в результате чего в прикатодной области
возникнет разность потенциалов V
k
= (χ
0Μ
− χ
0П
)/e. Потенциальный

Страницы