Peltier-effekt

Peltier-effekten  är ett termoelektriskt fenomen av energiöverföring under passagen av en elektrisk ström vid kontaktpunkten (övergången) mellan två olika ledare , från en ledare till en annan.

Mängden förskjuten energi och riktningen för dess överföring beror på typen av kontaktämnen och på den strömmande elektriska strömmens riktning och styrka [1] :

, var  är mängden frigjord eller absorberad värme;  - strömstyrka;  - aktuell flödestid;  är Peltier-koefficienten, som är relaterad till termo-EMF- koefficienten genom den andra Thomson -relationen [2] , där  är den absoluta temperaturen i K .

Effekten upptäcktes av Jean Peltier 1834 , essensen av fenomenet undersöktes några år senare - 1838  - av Lenz i ett experiment där han placerade en droppe vatten i ett urtag i korsningen mellan två vismutstavar och antimon . När en elektrisk ström leddes i en riktning förvandlades droppen till is , när strömriktningen ändrades smälte isen, vilket gjorde det möjligt att fastställa att, beroende på strömriktningen i experimentet, dessutom till Joule-värmen frigörs eller absorberas ytterligare värme, vilket kallas Peltier-värme. Peltier-effekten är "det omvända" av Seebeck-effekten .

Peltier-effekten är mer märkbar i halvledare , denna egenskap används i Peltier-element .

Orsaken till förekomsten av Peltier-fenomenet är följande. Vid kontakt mellan två ämnen finns en kontaktpotentialskillnad , vilket skapar ett internt kontaktfält. Om en elektrisk ström flyter genom kontakten kommer detta fält antingen att underlätta passagen av ström eller hindra den. Om strömmen går mot kontaktfältet, måste den externa källan förbruka ytterligare energi , som frigörs i kontakten, vilket kommer att leda till dess uppvärmning. Om strömmen går i riktning mot kontaktfältet, så kan den stödjas av detta fält, som gör jobbet med att flytta laddningarna. Den energi som krävs för detta tas bort från ämnet, vilket leder till att det kyls ner vid kontaktpunkten.

Anteckningar

  1. ↑ Till skillnad från Joule-värme, som är proportionell mot strömmens kvadrat , är Pelte-effektens värme proportionell mot strömmen till den första effekten .
  2. ↑ Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Handbook of physics: för ingenjörer och universitetsstudenter. - Ed. 4:e, reviderad. - Nauka - Huvudupplagan av Physical and Mathematical Literature, 1968. - S. 417.

Länkar