Seebeck-Effekten og Peltier-Effekten er de to hovedprinsippene som styrer driften av termoelektriske generatorer.

Seebeck-Effekten og Peltier-Effekten kan begge klassifiseres under termen termoelektrisk effekt. Enhver termoelektrisk effekt innebærer konvertering av forskjeller i temperaturer til spenningsforskjeller. Seebeck-Og Peltier-Effektene er forskjellige manifestasjoner av samme fysiske prosess. I noen tilfeller er de koblet sammen og kjent Som Seebeck-Peltier-Effekten. Grunnen til at disse to effektene er skilt, skyldes deres uavhengige funn av to forskjellige individer. La oss først se på hva Seebeck-Effekten er i detalj.

Hva Er Seebeck-Effekten?

Seebeck-Effekten ble oppdaget av Den Baltiske tyske fysikeren Thomas Johann Seebeck. Seebeck-Effekten er et fenomen der en temperaturforskjell mellom to forskjellige elektriske ledere eller halvledere gir en spenningsforskjell mellom de to stoffene.

når varme påføres en av de to ledere eller halvledere, blir elektronene begeistret på grunn av varmen. Siden bare en av de to sidene er oppvarmet, begynner elektronene å bevege seg mot kjølersiden av de to lederne. Hvis begge lederne er koblet i form av en krets, strømmer en likestrøm gjennom kretsen.

spenningene produsert Av Seebeck-Effekten er små. Spenningen som produseres er vanligvis i størrelsesorden noen få mikrovolt (en milliondel av en volt) per Kelvin av temperaturforskjell ved krysset. Hvis temperaturforskjellen er betydelig nok, kan enkelte enheter fortsette å produsere noen millivolter (som er en tusen av en volt).

flere slike enheter kan kobles parallelt for å øke maksimal leverbar strøm. Slike enheter har vist seg å gi et lite nivå av elektrisk kraft hvis en stor temperaturforskjell opprettholdes over kryssene.

Demonstrasjon Av Seedback effekt

Seebeck-Effekten kan hjelpe oss med å beregne elektromotorisk felt generert av en enhet. Dette kan gjøres ved Å bruke Seebeck-Koeffisienten. Seebeck-Koeffisienten til et materiale er måling av størrelsen på den økte termoelektriske spenningen som svar på temperaturforskjellene i et gitt materiale. Ved Hjelp Av Elektromotorisk kraft kan vi også beregne den nåværende tettheten til det termoelektriske materialet. De relevante ligningene for dette er som følger:

Eemf= -S∆T

j = σ (- ∆v+Eemf)

her betyr j den nåværende tettheten og σ betyr lederens lokale ledningsevne.

Hva Er Peltier-Effekten?

Peltier-Effekten ble oppkalt etter den franske fysikeren Jean Charles Athanase Peltier, som oppdaget dette fenomenet i 1834. Peltier-Effekten er tilstedeværelsen av oppvarming eller kjøling ved et elektrifisert kryss av to forskjellige ledere. Når en strøm er laget for å strømme gjennom et veikryss mellom to ledere, kan varme tilsettes eller fjernes ved krysset.

Demonstrasjon Av Peltier-Effekten

peltier-varmen som genereres ved krysset per tidsenhet er der ∏A Og ∏b er Peltier-koeffisientene.

Q=(∏A – ∏B) I

Her betyr a og B de to ender av lederne, mens jeg er elektrisk strøm. Peltier-koeffisientene representerer hvor mye varme som bæres per ladningsenhet. Siden belastningen må være kontinuerlig over et veikryss, vil den tilhørende varmestrømmen utvikle en diskontinuitet hvis ∏A Og ∏B er forskjellige.

Peltier-Effekten kan betraktes som back-action-motstykket Til Seebeck-Effekten: hvis en enkel termoelektrisk krets er lukket, vil Seebeck-Effekten drive en strøm ,som i sin tur (Ved Peltier-effekten) alltid overfører varme fra det varme krysset til det kalde krysset.

En Typisk Peltier varmepumpe innebærer flere kryss i serie, gjennom hvilken en strøm drives. Noen av veikryssene mister varme På Grunn Av Peltier-Effekten, mens andre får varme. Termoelektriske varmepumper utnytter dette fenomenet, som termoelektriske kjøleinnretninger som finnes i kjøleskap.