Термоэлектрические явления

Явление Зеебека

В замкнутой цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную t⁰, возникает электрический ток.

(термо ЭДС)

(при )

Причина: Положение уровня Ферми зависит от t⁰: если t⁰ контактов разные, то разными будут и внутренние контактные . Сумма скачков потенциалов отлична от нуля, что и приводит к возникновению термоэлектрического тока.

Явление Зеебека используется:

· для измерения t⁰ (термопары);

· для генерации электрического тока (термобатареи для преобразования солнечной энергии в электрическую)-.

Явление Пельтье

При прохождении тока через контакт двух различных проводников выделяется или поглощается дополнительная теплота в зависимости от направления тока (дополнительная по отношению к джоулевой теплоте).

В отличие от Q_дж I², Q_п I.

Электроны по разную сторону спая обладают различной энергией. Если электроны пройдут через спай В и попадут в область с меньшей энергией, то избыток энергии они отдадут кристаллической решетке и спай будет нагреваться. В спае А электроны переходят в область с большей энергией, забирая энергию у кристаллической решетки – спай А охлаждается.

Явление Пельтье используется:

· в термоэлектрических полупроводниках,

· холодильниках

· в электронных приборах.

Явление Томсона

При прохождении тока по неравномерно нагретому проводнику происходит дополнительное выделение (поглощение) теплоты, аналогичной теплоте Пельтье.

В более нагретой части проводника электроны имеют большую Е_к, чем в менее нагретой.

Двигаясь в направлении убывания t⁰, они отдают часть своей энергии кристаллической решетке – происходит выделение теплоты. И наоборот, двигаясь в сторону возрастания t⁰, они забирают у решетки – она охлаждается.