熱電制冷又稱作溫差電制冷,或半導(dǎo)�制冷,它是利用熱電效�(yīng)(帕爾帖效應(yīng))的一種制冷方�� 1834年法國物理學(xué)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�(fù)極上,通電�,發(fā)�(xiàn)一�(gè)接頭變熱,另一�(gè)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�(shí),兩�(gè)接頭處分別發(fā)生了吸放熱現(xiàn)象。這就是熱電制冷的依據(jù)� 半導(dǎo)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(dǎo)體制�,它是利用熱電效�(yīng)(帕爾帖效應(yīng))的一種制冷方法�
1834年法國物理學(xué)家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍�,在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負(fù)極上,通電�,發(fā)�(xiàn)一�(gè)接頭變熱,另一�(gè)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�(shí),兩�(gè)接頭處分別發(fā)生了吸放熱現(xiàn)�。這就是熱電制冷的依據(jù)�
半導(dǎo)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�。用銅板和銅�(dǎo)線將N型半�(dǎo)體和P型半�(dǎo)體連接成一�(gè)回路,銅板和銅導(dǎo)線只起導(dǎo)電的作用。此�(shí),一�(gè)接點(diǎn)變熱,一�(gè)接點(diǎn)變冷。如果電流方向反�,那么結(jié)�(diǎn)處的冷熱作用互易�
熱電制冷器的�(chǎn)冷量一般很小,所以不宜大�(guī)模和大制冷量使用。但由于它的靈活性強(qiáng),簡單方便冷熱切換容易,非常適宜于微型制冷領(lǐng)域或有特殊要求的用冷場所�
熱電制冷的理論基�(chǔ)是固體的熱電效應(yīng),在無外磁場存在�(shí),它包括五�(gè)效應(yīng),導(dǎo)�、焦耳熱損失、西伯克(Seebeck)效應(yīng)、帕爾帖(Peltire)效應(yīng)和湯姆遜(Thomson)效應(yīng)�
一般的冷氣與冰箱運(yùn)用氟氯化物當(dāng)冷媒,造成臭氧層的被破�.無冷媒冰�(冷氣)因而是�(huán)境保�(hù)的重要因�.利用半導(dǎo)體之熱電效應(yīng),可制造一�(gè)無冷媒的冰箱�
這種�(fā)電方法是將熱能直接轉(zhuǎn)變成電能,其�(zhuǎn)變效率受熱力�(xué)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�(yīng)又叫西伯效應(yīng)(Seebeckeffect)�
熱電效應(yīng)——湯姆遜效應(yīng) 威廉·湯姆�1824年生于愛爾蘭,父親詹姆士是貝爾法斯特�(xué)院的�(shù)�(xué)教授,后因任教格拉斯哥大�(xué),在威廉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(xué) (你不必驚訝,在那�(gè)�(shí)�,愛爾蘭的大�(xué)�(huì)取錄有才華的小學(xué)�),約�14歲開始學(xué)�(xí)大學(xué)程度的課��15歲時(shí)憑一篇題為“地球形狀”的文章獲得大學(xué)的金�(jiǎng)?wù)?。湯姆遜后來到了劍橋大學(xué)�(xué)�(xí),并以全年級(jí)�2名的成績畢業(yè)。他畢業(yè)后到了巴�,在勒尼奧的指導(dǎo)下�(jìn)行了一年實(shí)�(yàn)研究�1846�,湯姆遜再回到格拉斯哥大�(xué)�(dān)任自然哲�(xué) (即現(xiàn)在的物理�(xué)) 教授,直�1899年退休為��
湯姆遜在格拉斯哥大學(xué)�(chuàng)建了所�(xiàn)代物理實(shí)�(yàn)室;24歲時(shí)�(fā)表一部熱力學(xué)專著,建立溫度的“熱力學(xué)溫標(biāo)��27歲時(shí)�(fā)表《熱力學(xué)理論》一書,建立熱力�(xué)定律,使其成為物理學(xué)基本定律;與焦耳共同發(fā)�(xiàn)氣體�(kuò)散時(shí)的焦耳-湯姆遜效�(yīng);歷�(jīng)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(hào)�
湯姆遜一生研究范圍相�(dāng)廣泛,他在數(shù)�(xué)物理、熱力學(xué)、電磁學(xué)、彈性力�(xué)、以太理論和地球科學(xué)等方面都有重大的貢獻(xiàn)。撇開這些不談,回到“湯姆遜效應(yīng)”這�(gè)主題上來。在介紹湯姆遜效�(yīng)之前,還是先介紹一下前人所做的工作�
1821年,德國物理�(xué)家塞貝克�(fā)�(xiàn),在兩種不同的金屬所組成的閉合回路中,當(dāng)兩接觸處的溫度不同時(shí),回路中�(huì)�(chǎn)生一�(gè)電勢,此所謂“塞貝克效應(yīng)��1834�,法國實(shí)�(yàn)科學(xué)家帕爾帖�(fā)�(xiàn)了它的反效應(yīng):兩種不同的金屬�(gòu)成閉合回�,當(dāng)回路中存在直流電流時(shí),兩�(gè)接頭之間將產(chǎn)生溫�,此所謂珀?duì)柼�?yīng)�1837�,俄國物理學(xué)家愣次又�(fā)�(xiàn),電流的方向決定了吸收還是產(chǎn)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�(xué)原理�(duì)塞貝克效�(yīng)和帕爾帖效應(yīng)�(jìn)行了全面分析,并將本來互不相干的塞貝克系�(shù)和帕爾帖系數(shù)之間建立了聯(lián)�。湯姆遜�(rèn)�,在零度�(shí),帕爾帖系數(shù)與塞貝克系數(shù)之間存在簡單的倍數(shù)�(guān)�。在此基�(chǔ)�,他又從理論上預(yù)言了一種新的溫差電效應(yīng),即�(dāng)電流在溫度不均勻的導(dǎo)體中流過�(shí),導(dǎo)體除�(chǎn)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,�(dāng)一根金屬棒的兩端溫度不同時(shí),金屬棒兩端�(huì)形成電勢差。這一�(xiàn)象后叫湯姆孫效應(yīng)(Thomson effect�,成為繼塞貝克效�(yīng)和帕爾帖效應(yīng)之后的�(gè)熱電效應(yīng)(thermoelectric effect��
湯姆遜效�(yīng)是導(dǎo)體兩端有溫差�(shí)�(chǎn)生電勢的�(xiàn)象,帕爾帖效�(yīng)是帶電導(dǎo)體的兩端�(chǎn)生溫差(其中的一端產(chǎn)生熱�,另一端吸收熱量)的現(xiàn)�,兩者結(jié)合起來就�(gòu)成了塞貝克效�(yīng)�
湯姆遜效�(yīng)的物理學(xué)解釋是:金屬中溫度不均勻�(shí),溫度高處的自由電子比溫度低處的自由電子�(dòng)能大。像氣體一樣,�(dāng)溫度不均勻時(shí)�(huì)�(chǎn)生熱�(kuò)�,因此自由電子從溫度高端向溫度低端擴(kuò)�,在低溫端堆積起來,從而在�(dǎo)體內(nèi)形成電場,在金屬棒兩端便引成一�(gè)電勢�。這種自由電子的擴(kuò)散作用一直�(jìn)行到電場力對(duì)電子的作用與電子的熱�(kuò)散平衡為��
維庫電子�,電子知�(shí),一查百��
已收錄詞�153979�(gè)