Seebeck-effekten och Peltier-effekten är de två huvudprinciperna som styr driften av termoelektriska generatorer.

Seebeck-effekten och Peltier-effekten kan båda klassificeras under termen termoelektrisk effekt. Varje termoelektrisk effekt innebär omvandling av temperaturskillnader till spänningsskillnader. Seebeck-och Peltier-effekterna är olika manifestationer av samma fysiska process. I vissa fall är de länkade och kända som Seebeck-Peltier-effekten. Anledningen till att dessa två effekter separeras beror på deras oberoende upptäckter av två olika individer. Låt oss först titta på vad Seebeck-effekten är i detalj.

Vad är Seebeck effekt?

Seebeck-effekten upptäcktes av den baltiska tyska fysikern Thomas Johann Seebeck. Seebeck-effekten är ett fenomen där en temperaturskillnad mellan två olika elektriska ledare eller halvledare ger en spänningsskillnad mellan dessa två ämnen.

när värme appliceras på en av de två ledarna eller halvledarna blir elektronerna upphetsade på grund av värmen. Eftersom endast en av de två sidorna värms upp börjar elektronerna röra sig mot den svalare sidan av de två ledarna. Om båda ledarna är anslutna i form av en krets, strömmar en likström genom kretsen.

spänningarna som produceras av Seebeck-effekten är små. Intervallet för den producerade spänningen är vanligtvis i storleksordningen några mikrovolter (en miljondel av en volt) per Kelvin av temperaturskillnad vid korsningen. Om temperaturskillnaden är tillräckligt stor kan vissa enheter fortsätta att producera några millivolt (vilket är en tusendel av en volt).

flera sådana enheter kan anslutas parallellt för att öka den maximala leveransströmmen. Sådana anordningar har visat sig ge en liten nivå av elektrisk effekt om en stor temperaturskillnad upprätthålls över korsningarna.

Demonstration av Seedback-effekt

Seebeck-effekten kan hjälpa oss att beräkna det elektromotoriska fältet som genereras av en enhet. Detta kan göras med hjälp av Seebeck-koefficienten. Seebeck-koefficienten för ett material är måttet på storleken på den ökade termoelektriska spänningen som svar på temperaturskillnaderna i ett givet material. Med hjälp av den elektromotoriska kraften kan vi också beräkna strömtätheten hos det termoelektriska materialet. De relevanta ekvationerna för detta är som följer:

Eemf= -s Portuguese T

J= Ukrainian (- Ukrainian V+Eemf)

här betyder J strömtätheten och den lokala ledningsförmågan hos ledaren.

Vad är Peltier-effekt?

Peltier-effekten namngavs efter den franska fysikern Jean Charles Athanase Peltier, som upptäckte detta fenomen 1834. Peltier-effekten är närvaron av uppvärmning eller kylning vid en elektrifierad korsning av två olika ledare. När en ström får strömma genom en korsning mellan två ledare kan värme tillsättas eller avlägsnas vid korsningen.

Demonstration av Peltier-effekt

Peltier-värmen som alstras vid korsningen per tidsenhet är där exporten a och B är Peltier-koefficienterna.

Q=(2BG A – B)i

här betyder A och B ledarnas två ändar, medan i är den elektriska strömmen. Peltier-koefficienterna representerar hur mycket värme som transporteras per laddningsenhet. Eftersom laddningen måste vara kontinuerlig över en korsning, kommer det tillhörande värmeflödet att utveckla en diskontinuitet om 20 och xnumx xnumx xnumx är olika.

Peltier-effekten kan betraktas som back-action-motsvarigheten till Seebeck-effekten: om en enkel termoelektrisk krets är stängd, kommer Seebeck-effekten att driva en ström, som i sin tur (genom Peltier-effekten) alltid överför värme från den heta korsningen till den kalla korsningen.

en typisk Peltier-värmepump innefattar flera korsningar i serie, genom vilka en ström drivs. Några av korsningarna förlorar värme på grund av Peltier-effekten, medan andra får värme. Termoelektriska Värmepumpar utnyttjar detta fenomen, liksom termoelektriska kylanordningar som finns i kylskåp.