Seebeckův efekt a Peltierův efekt jsou dva hlavní principy, kterými se řídí práce termoelektrických generátorů.

Seebeckův efekt i Peltierův efekt lze klasifikovat pod termín termoelektrický efekt. Jakýkoli termoelektrický efekt zahrnuje přeměnu rozdílů teplot na rozdíly napětí. Účinky Seebecka a Peltiera jsou různé projevy stejného fyzického procesu. V některých případech, jsou spojeny a známé jako Seebeck-Peltierův efekt. Důvod, proč jsou tyto dva efekty odděleny, je způsoben jejich nezávislými objevy dvěma různými jednotlivci. Podívejme se nejprve na to, co je efekt Seebeck podrobně.

co je Seebeck efekt?

Seebeckův efekt objevil baltský německý fyzik Thomas Johann Seebeck. Seebeckův efekt je jev, při kterém teplotní rozdíl mezi dvěma odlišnými elektrickými vodiči nebo polovodiči vytváří rozdíl napětí mezi těmito dvěma látkami.

Když teplo se aplikuje na jeden ze dvou vodičů nebo polovodičů, elektrony se stal nadšený kvůli teplu. Protože se zahřívá pouze jedna ze dvou stran, elektrony se začnou pohybovat směrem k chladnější straně obou vodičů. Pokud jsou oba vodiče připojeny ve formě obvodu, protéká obvodem stejnosměrný proud.

napětí vytvářená Seebeckovým efektem jsou malá. Rozsah vyrobeného napětí je obvykle řádově několik mikrovoltů (jedna miliontina voltu) na Kelvin teplotního rozdílu na křižovatce. Pokud je teplotní rozdíl dostatečně významný, některá zařízení mohou produkovat několik milivoltů(což je jedna tisícina voltu).

Několik takových zařízení mohou být připojeny paralelně pro zvýšení maximální výstup aktuální. Ukázalo se, že taková zařízení poskytují malou úroveň elektrické energie, pokud je v křižovatkách udržován velký teplotní rozdíl.

Ukázka Seedback efekt

Seebeck Efekt nám může pomoci vypočítat elektromotorické pole generované přístrojem. To lze provést pomocí koeficientu Seebeck. Seebeckův koeficient materiálu je měřítkem velikosti zvýšeného termoelektrického napětí v reakci na teplotní rozdíly v daném materiálu. Pomocí elektromotorické síly můžeme také vypočítat proudovou hustotu termoelektrického materiálu. Příslušné rovnice pro to jsou následující:

Eemf= -S∆T

J= σ(-∆V+Eemf)

, J značí proudovou hustotu a σ značí místní vodivost vodiče.

co je Peltierův efekt?

Peltierův efekt byl pojmenován podle francouzského fyzika Jeana Charlese Athanase Peltiera, který objevil tento jev v roce 1834. Peltierův efekt je přítomnost vytápění nebo chlazení na elektrifikovaném spojení dvou různých vodičů. Když je proud protékat křižovatkou mezi dvěma vodiči, teplo může být přidáno nebo odstraněno na křižovatce.

Ukázka Peltierova Efektu,

Peltier teplo na křižovatce za jednotku času, kde je trend a trend B jsou Peltier koeficienty.

Q=(Trend – Trend. B)

Tady, a a B znamenají oba konce vodiče, zatímco I je elektrický proud. Peltierovy koeficienty představují, kolik tepla se přenáší na jednotku náboje. Protože náboj musí být spojitý přes křižovatku, přidružený tok tepla vyvine diskontinuitu, pokud se ∏a A ∏B liší.

Peltier Efekt může být považován za back-akční protějšek k Seebeck Efekt: pokud jednoduchý termoelektrický obvod je uzavřen, pak Seebeck Efekt bude řídit aktuální, což (Peltierův efekt) bude vždy přenášet teplo z horké křižovatce do studených.

typické Peltierovo tepelné čerpadlo zahrnuje více spojů v sérii, kterými je veden proud. Některé křižovatky ztrácejí teplo kvůli Peltierovu efektu, zatímco jiné získávají teplo. Termoelektrická tepelná čerpadla využívají tento jev, stejně jako termoelektrická chladicí zařízení nalezená v chladničkách.