Илюстрацията показва схематичните диаграми на трите основни ефекта в нашето термоелектрично поле: това са ефектът на Зеебек, ефектът на Пелтие и ефектът на Томсън. Този път ще изследваме Уилям Томсън и неговото голямо откритие – ефекта на Томсън.
Уилям Томсън е роден в Ирландия през 1824 г. Баща му, Джеймс, е бил професор по математика в Кралския колеж в Белфаст. По-късно, докато преподава в университета в Глазгоу, семейството му се премества в Глазгоу, Шотландия, когато Уилям е на осем години. Томсън постъпва в университета в Глазгоу на десетгодишна възраст (няма защо да се изненадвате, че в онази епоха ирландските университети приемат най-талантливите ученици от началното училище) и започва да учи курсове на университетско ниво около 14-годишна възраст. На 15-годишна възраст той печели златен медал на университета за статия, озаглавена „Формата на Земята“. По-късно Томсън отива да учи в университета Кеймбридж и завършва като вторият най-добър студент в своя клас. След дипломирането си той заминава за Париж и провежда една година експериментални изследвания под ръководството на Рене. През 1846 г. Томсън се завръща в университета в Глазгоу, за да служи като професор по естествена философия (т.е. физика) до пенсионирането си през 1899 г.
Томсън създава първата модерна лаборатория по физика в университета в Глазгоу. На 24-годишна възраст той публикува монография по термодинамика и установява "абсолютната термодинамична температурна скала" за температурата. На 27-годишна възраст той публикува книгата „Теория на термодинамиката“, като установява втория закон на термодинамиката и го превръща в основен закон на физиката. Съвместно открива ефекта на Джаул-Томсън по време на дифузия на газ с Джаул; След девет години изграждане на постоянен атлантически подводен кабел между Европа и Америка, той е удостоен с благородническата титла "лорд Келвин".
Изследователският обхват на Томсън беше доста обширен през целия му живот. Той има значителен принос в математическата физика, термодинамиката, електромагнетизма, механиката на еластичността, теорията на етера и науката за земята.
През 1856 г. Томсън провежда цялостен анализ на ефекта на Зеебек и ефекта на Пелтие, като прилага установените от него термодинамични принципи и установява връзка между първоначално несвързания коефициент на Зеебек и коефициента на Пелтие. Томсън вярва, че при абсолютна нула има проста множествена връзка между коефициента на Пелтие и коефициента на Зеебек. На тази основа той теоретично прогнозира нов термоелектричен ефект, т.е. когато ток протича през проводник с неравномерна температура, в допълнение към генерирането на необратима джаулова топлина, проводникът също така абсорбира или освобождава определено количество топлина (известна като топлина на Томсън). Или обратното, когато температурите в двата края на металния прът са различни, в двата края на металния прът ще се образува разлика в електрическия потенциал. Това явление по-късно е наречено ефект на Томсън и става третият термоелектричен ефект след ефекта на Зеебек и ефекта на Пелтие.
Историята свърши. Ето го ключовият момент!
В: Какви са съответно трите основни термоелектрични ефекта?
О: Ефектът на Seebeck, известен също като първия термоелектрически ефект, се отнася до термоелектрическия феномен, причинен от температурната разлика между два различни проводника или полупроводника, което води до разлика в напрежението между две вещества.
Ефектът на Пелтие, известен още като втори термоелектричен ефект, се отнася до явлението, при което, когато токът преминава през контактната точка, образувана от проводници A и B, в допълнение към топлината на Джаул, генерирана поради тока, протичащ през веригата, има също ендотермичен или екзотермичен ефект в контактната точка. Това е обратната реакция на ефекта на Зеебек. Тъй като топлината на Джаул не зависи от посоката на тока, топлината на Пелтие може да бъде измерена чрез прилагане на електричество два пъти в обратна посока.
Ефектът на Томсън, известен също като третия термоелектричен ефект, беше предложен от Томсън, за да има проста множествена връзка между коефициента на Пелтие и коефициента на Зеебек при абсолютна нула. На тази основа той теоретично прогнозира нов термоелектричен ефект, т.е. когато ток протича през проводник с неравномерна температура, в допълнение към генерирането на необратима джаулова топлина, проводникът също така абсорбира или освобождава определено количество топлина (известна като топлина на Томсън). Или обратното, когато температурите в двата края на металния прът са различни, в двата края на металния прът ще се образува разлика в електрическия потенциал.
Въпрос: Каква е връзката между тези три термоелектрични ефекта?
О: Трите термоелектрични ефекта имат определени връзки: Ефектът на Томсън е явлението, при което се генерира електрически потенциал, когато има температурна разлика между двата края на проводник; ефектът на Пелие е явлението, при което се създава температурна разлика между двата края на зареден проводник (единият край генерира топлина, а другият край поглъща топлина). Комбинацията от двете формира ефекта на Seebeck.
В обобщение, термоелектричният ефект се отнася до явлението, че когато има температурна разлика в точката на контакт на два материала, ще възникне разлика в електрическия потенциал и ток. Ефектът на Зеебек преобразува топлинната енергия в електрическа, ефектът на Пелтие осъществява взаимното преобразуване между електрическа и топлинна енергия, а ефектът на Томсън описва топлинния ефект, когато токът преминава през материал.
X-заслуженое професионален производител и доставчик наТермоелектрически материали, Термоелектрически охладителииТермоелектрически охладителив Китай. Добре дошли за консултация и покупка.
