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即温差电动势率来 形容

发布时间:2019-10-14 关注次数:

  第六章热电效应案例_党团扶植_党团工做_适用文档。第五章 热电效应 ? 本章讲述热若何发生电动势,从能 量角度看,是热能向电能的。 ? 正在金属和半导体中存正在电位差时产 生电流,存正在温差时发生热流。从 电子论的概念来看,正在金属和半导 体中,无论电流

  第五章 热电效应 ? 本章讲述热若何发生电动势,从能 量角度看,是热能向电能的。 ? 正在金属和半导体中存正在电位差时产 生电流,存正在温差时发生热流。从 电子论的概念来看,正在金属和半导 体中,无论电流仍是热流都取电子 的活动相关系,故电位差、温度差、 电流、热流之间会存正在交叉联系, 这就形成了热电效应。 第一节 塞贝克效应 ? 1821年物理学家塞贝克 (T.J.Seebach)发觉,当两种不 同金属导线构成一闭合回时,若正在 两接头处维持一温差,回中就有电 流和电动势发生,后来称为塞贝克效 应。此中发生的电动势称为温差电动 势或塞贝克电动势,上述回称为热 电偶或温差电池。 第一节 塞贝克效应 ?如图5-1(a)所示,正在两种金属的两接头处 别离连结温度T1、T2,回中就会发生 温差电动势;如图5-1(b),将金属导线从中缀开,接入电位差计就可测得这个 电动势E12。它的大小取两接头的温差和 材料相关。取材料的关系能够用单元温差 发生的塞贝克电动势,即温差电动势率来 描述,它的定义为:α= d E12 / d T 第二节 珀尔贴效应 珀尔贴效应的发觉 珀尔贴效应的产朝气理 珀尔贴效应的使用 珀尔帖效应激发的思虑 珀尔贴效应的发觉: 1834年,珀尔贴发觉当有电流 通过两个 分歧导体构成的回时,除了发生不成逆的 焦耳热外,正在分歧的接头处别离呈现吸热和 放热现象,若是把电流反向,吸热的接头便 会放热,而放热的接头便会吸热,这就是珀 尔贴效应。 改变电流标的目的,吸热、放热发生变化 珀尔贴效应的发觉: 1853年,Q.伊西留斯发觉,正在每一接头上热量的 流出率(或流入率)取电流成反比: dQ ? ?12 ? I dt 式中II12是珀尔贴系数,即单元电流每秒接收或放 出的热量。单元是:瓦/安,也就是伏特;它的 正负取决于接头处是吸热仍是放热(相对于导 体本身),吸热为正,放热为负。 留意:因为取珀尔贴效应相关的热传输量很小,以及焦耳 热和汤姆孙效应同时存正在,因而,珀尔贴系数的丈量比 较坚苦。 珀尔贴效应的产朝气理 +++ 1 A 2 2 B +++ ––– ––– 如上图,正在两种金属接头处有接触电位差,设其电场 标的目的是由金属1指向金属2。正在接头A处电流由金属2流向金 属1,即电子由金属1流向金属2,接触电位差的电场障碍 电子活动,电子正在这里要电场力eV,它的动能减 少。减速的电子取金属原子碰撞,从金属原子取得动能, 从而使温度降低,从接收热量;正在接头B处,接触电 位差的电场使电子加快,电子越过时,动能将添加,被加 速的电子取接头处的原子碰撞,把获得的能量eV交给金属 原子,使该处温度升高而热量。 如何添加单元时间里的放热量(吸热量) 即添加电流I dQ ? ??I dt 添加单元时间里流过 接头的载流子数目n 改变珀尔 贴系数II 添加接触电位差V V的发生是因两 种金属中载流子 拔取接触电位差 比力大的材料 浓度差(逸出功 分歧)所惹起的 半导体材料 半导体的珀尔贴效应 吸热 n P 放热 因为金属的接触电 位差比力小,何况高温 到低温的热传导率比力 大,所以采用导热率以 及电阻率低的材料—— 半导体材料。 + + - - - - + + 珀尔贴效应的使用 珀尔贴效应次要用于 温差致冷 TH B B B B TL AAA A 如左图:当电流方 向恰当,B处于的接头 将发烧,而处于A的接 头将吸热。把B正在一热 源中固定,A处金属将 会被冷却,即电能不竭 地把A的热量转移到热 源中。 珀尔贴效应的使用: 1. 合用场所:珀尔贴效应制冷,温度可达150℃;长处: 对小容量致冷,它常优越的,合用于做各类小型 恒温器以及要求无声、无干扰、无污染的特殊场所。 经常用于飞翔器、人制卫星、红外线探测器的冷 却安拆以及正在显微镜或切片机的冷台上用来切割颠末 冷却的细胞组织。 2. 一个特殊的用处: 储藏食物 :快速、便利、无污染,集加热、冷藏于一 身。 因为本效应的两个接头中,当一个吸热时,另一 个为放热,所以食物正在食用前做冷藏,食用时改变电 流标的目的用来加热,便利、快速、无污染。 第三节 汤姆孙效应 ? 汤姆孙效应是1854年由W.汤姆孙发觉的一个 温差电现象。电畅通过必然温度梯度的金属导 体,会有一横向热流流进或流出导体,其标的目的 视电流标的目的和温度梯度标的目的而定。正在本来温度 平均的导体中不会发生汤姆孙效应。 ? 汤姆孙效应鄙人列意义上是可逆的,即当温度 梯度或电流标的目的倒转,导体从一个汤姆孙发生 器变成一个汤姆孙热接收器,正在单元时间内吸 收或放出的热量d Q / d t取电流I和温度梯度 dT/dx成反比,即: ? dQ / dt = μ I dT / dx ? 式中μ为汤姆孙系数,它取材料性质相关。 汤姆孙效应 ? 习惯上I取d T / d x标的目的不异时若吸 热,则μ为正值。现实上,μ极难做 出精确丈量。 ? 当发生汤姆孙效应的时候,也有焦耳 热发生,但它们有素质的分歧:焦耳 热是不成逆的,非论电流为何标的目的都 是放热的;其次,焦耳热发生率不取 电流大小成反比,而取电流的平方成 反比。 汤姆孙效应 ? 对汤姆孙效应可做如下注释:如图 5-7所示,当某一金属存正在必然温 度梯度(温差)时,因为温度高端 电子平均速度大于比温度低温 端,所以由高温端向低温端扩散的 电子比低温端向高温端扩散的电子 要多,如许使高温端和低温端别离 呈现正、负净电荷,构成一温差电 动势V(T1,T2),标的目的由高温端指 向低温端。 + + + - - - 人有了学问,就会具备各类阐发能力, 的能力。 所以我们要勤恳读书,普遍阅读, 前人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技册本,我们能丰硕学问 培育逻辑思维能力; 通过阅读文学做品,我们能提高文学鉴 培育文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增加见识,扩大 有很多册本还能培育我们的情操, 给我们庞大的力量, 鼓励我们前进 。