Термоэлектричество. Явление Пельтье

Термоэлектричество представляет собой совокупность явлений, в которых разница температур создаёт электрический потенциал, или электрический потенциал создаёт разницу температур. В современном техническом использовании термин почти всегда относится вместе к эффекту Зеебека, эффекту Пельтье и эффекту Томсона(термоэлектрические явления). По своей этимологии термин «термоэлектричество» мог бы относиться в целом ко всем тепловым двигателям, используемым для генерации электричества, и все электрическим нагревателям, производимым огромным числом способов, однако реально использование данного термина в таком широком смысле практически не встречается.

В последние время термоэлектричество применяется все шире в таких устройствах как портативные холодильники, кулеры для напитков, охладители электронных узлов, устройства сортировки металлических сплавов и т. д. Один материалов, наиболее часто применяющихся в подобных устройствах — теллурид висмута Bi2Te3, химическое соединение висмута и теллура.

Зеебек обнаружил, что при замыкании концов цепи, состоящей из двух разнородных металлических материалов, спаи которых находились при разных температурах, магнитная стрелка, помещенная вблизи этой цепи, поворачивалась так же, как в присутствии магнита. Угол поворота стрелки был связан с величиной разности температур на спаях исследуемой цепи. В физике данное явление известно, как "эффект Зеебека".

Суть "эффекта Пельтье" состоит в том, что при прохождении тока на границах дух разных проводников происходит на одном конце поглощение тепла, а на другом его выделение.

Из выр u₁₂=A₁-A₂/e+kT/e * ln n_o1/n₀₂ следует что конт разн пот зависит от тем-ры тк работа выхода эл-в и конц практ не зависят от тем-ры, то контактная разн пот является линейной ф-ий от тем-ры. Составим эл цепь из 2 разнородных Ме:

T1>T2; u₁+u₂= -(A₁-A₂/e)+kT/e * ln n_o1/n₀₂+ (A₁-A₂/e)-kT/e * ln n_o1/n₀₂;

ε=u₁+u₂=k/e*ln n₀₁/n₀₂*(T₁-T₂)=α(T₁-T₂). Это явл-е назыв термоэлектрич, а ЭДС, назыв термоэлектрическим ЭДС. Эл цепь сост из 2 разнородн проводников назыв - термопара. Термопара исп-ся для измерения очень высоких и малых тем-р.