熱電制冷又稱作溫差電制冷,或半導�制冷,它是利用熱電效應(帕爾帖效應)的一種制冷方�� 1834年法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲,在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負極�,通電后,�(fā)�(xiàn)一個接頭變�,另一個接頭變冷。這說明兩種不同材料組成的電回路在有直流電通過�,兩個接頭處分別�(fā)生了吸放熱現(xiàn)�。這就是熱電制冷的依據(jù)� 半導體材�具有較高的熱電勢可以成功地用來做成小型熱電制冷器�
熱電制冷又稱作溫差電制冷,或半導體制�,它是利用熱電效應(帕爾帖效應)的一種制冷方��
1834年法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲,在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負極�,通電�,發(fā)�(xiàn)一個接頭變�,另一個接頭變�。這說明兩種不同材料組成的電回路在有直流電通過�,兩個接頭處分別�(fā)生了吸放熱現(xiàn)�。這就是熱電制冷的依據(jù)�
半導體材料具有較高的熱電勢可以成功地用來做成小型熱電制冷器。用銅板和銅導線將N型半導體和P型半導體連接成一個回�,銅板和銅導線只起導電的作用。此�,一個接點變�,一個接點變冷。如果電流方向反�,那么結點處的冷熱作用互��
熱電制冷器的產冷量一般很�,所以不宜大�(guī)模和大制冷量使用。但由于它的靈活性強,簡單方便冷熱切換容�,非常適宜于微型制冷領域或有特殊要求的用冷場所�
熱電制冷的理論基礎是固體的熱電效�,在無外磁場存在�,它包括五個效�,導熱、焦耳熱損失、西伯克(Seebeck)效應、帕爾帖(Peltire)效應和湯姆遜(Thomson)效應�
一般的冷氣與冰箱運用氟氯化物當冷媒,造成臭氧層的被破�.無冷媒冰�(冷氣)因而是�(huán)境保護的重要因素.利用半導體之熱電效應,可制造一個無冷媒的冰��
這種�(fā)電方法是將熱能直接轉變成電能,其轉變效率受熱力學定律即柯諾率(Carnotefficiency)的限�.早在1822年西伯即已發(fā)�(xiàn),因而熱電效應又叫西伯效�(Seebeckeffect)�
熱電效應——湯姆遜效應 威廉·湯姆�1824年生于愛爾蘭,父親詹姆士是貝爾法斯特學院的數(shù)學教�,后因任教格拉斯哥大學,在威�8歲那年全家遷往蘇格蘭的格拉斯哥。湯姆遜十歲便入讀格拉斯哥大學 (你不必驚�,在那個時代,愛爾蘭的大學會取錄有才華的小學生),約�14歲開始學習大學程度的課程�15歲時憑一篇題為“地球形狀”的文章獲得大學的金獎章。湯姆遜后來到了劍橋大學學習,并以全年級�2名的成績畢業(yè)。他畢業(yè)后到了巴�,在勒尼奧的指導下進行了一年實驗研究�1846�,湯姆遜再回到格拉斯哥大學擔任自然哲� (即現(xiàn)在的物理�) 教授,直�1899年退休為��
湯姆遜在格拉斯哥大學�(chuàng)建了所�(xiàn)代物理實驗室�24歲時�(fā)表一部熱力學專著,建立溫度的“熱力學溫標��27歲時�(fā)表《熱力學理論》一�,建立熱力學定律,使其成為物理學基本定律;與焦耳共同發(fā)�(xiàn)氣體擴散時的焦耳-湯姆遜效�;歷�9年建立歐美之間大西洋海底電纜,由此獲得“開爾文勛爵”的貴族稱號�
湯姆遜一生研究范圍相當廣�,他在數(shù)學物�、熱力學、電磁學、彈性力�、以太理論和地球科學等方面都有重大的貢獻。撇開這些不談,回到“湯姆遜效應”這個主題上來。在介紹湯姆遜效應之�,還是先介紹一下前人所做的工作�
1821年,德國物理學家塞貝克發(fā)�(xiàn),在兩種不同的金屬所組成的閉合回路中,當兩接觸處的溫度不同時,回路中會產生一個電�,此所謂“塞貝克效應”�1834�,法國實驗科學家帕爾帖發(fā)�(xiàn)了它的反效應:兩種不同的金屬構成閉合回路,當回路中存在直流電流時,兩個接頭之間將產生溫差,此所謂珀爾帖效應�1837�,俄國物理學家愣次又�(fā)�(xiàn),電流的方向決定了吸收還是產生熱�,發(fā)熱(制冷)量的多少與電流的大小成正比�
1856�,湯姆遜利用他所�(chuàng)立的熱力學原理對塞貝克效應和帕爾帖效應進行了全面分析,并將本來互不相干的塞貝克系數(shù)和帕爾帖系數(shù)之間建立了聯(lián)�。湯姆遜認為,在零度�,帕爾帖系數(shù)與塞貝克系數(shù)之間存在簡單的倍數(shù)關系。在此基礎上,他又從理論上預言了一種新的溫差電效應,即當電流在溫度不均勻的導體中流過時,導體除產生不可逆的焦耳熱之外,還要吸收或放出一定的熱量(稱為湯姆孫熱)?;蛘叻催^來,當一根金屬棒的兩端溫度不同時,金屬棒兩端會形成電勢差。這一�(xiàn)象后叫湯姆孫效應(Thomson effect�,成為繼塞貝克效應和帕爾帖效應之后的個熱電效應(thermoelectric effect��
湯姆遜效應是導體兩端有溫差時產生電勢的現(xiàn)象,帕爾帖效應是帶電導體的兩端產生溫差(其中的一端產生熱�,另一端吸收熱量)的現(xiàn)象,兩者結合起來就構成了塞貝克效應�
湯姆遜效應的物理學解釋是:金屬中溫度不均勻時,溫度高處的自由電子比溫度低處的自由電子動能�。像氣體一�,當溫度不均勻時會產生熱擴散,因此自由電子從溫度高端向溫度低端擴�,在低溫端堆積起�,從而在導體內形成電場,在金屬棒兩端便引成一個電勢差。這種自由電子的擴散作用一直進行到電場力對電子的作用與電子的熱擴散平衡為��
維庫電子�,電子知識,一查百��
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