Efectul Peltier

Efectul Peltier  este un fenomen termoelectric de transfer de energie în timpul trecerii unui curent electric în punctul de contact (joncțiune) a doi conductori diferiți , de la un conductor la altul.

Cantitatea de energie deplasată și direcția transferului acesteia depind de tipul de substanțe în contact și de direcția și puterea curentului electric care curge [1] :

, unde  este cantitatea de căldură eliberată sau absorbită;  - puterea curentului;  - timpul de curgere a curentului;  este coeficientul Peltier, care este legat de coeficientul termo-EMF prin a doua relație Thomson [2] , unde  este temperatura absolută în K .

Efectul a fost descoperit de Jean Peltier în 1834 , esența fenomenului a fost investigată câțiva ani mai târziu - în 1838  - de Lenz într-un experiment în care a plasat o picătură de apă într-o adâncitură de la joncțiunea a două tije de bismut și antimoniu . Când un curent electric a fost trecut într-o direcție, picătura s-a transformat în gheață , când s-a schimbat direcția curentului, gheața s-a topit, ceea ce a făcut posibil să se stabilească că, în funcție de direcția curentului care curge în experiment, în plus la căldura Joule, căldură suplimentară este eliberată sau absorbită, care se numește căldură Peltier. Efectul Peltier este „reversul” efectului Seebeck .

Efectul Peltier este mai vizibil la semiconductori , această proprietate este folosită în elementele Peltier .

Motivul apariției fenomenului Peltier este următorul. La contactul a două substanțe există o diferență de potențial de contact , care creează un câmp de contact intern. Dacă un curent electric trece prin contact , atunci acest câmp fie va facilita trecerea curentului, fie îl va împiedica. Dacă curentul merge împotriva câmpului de contact, atunci sursa externă trebuie să cheltuiască energie suplimentară , care este eliberată în contact, ceea ce va duce la încălzirea acestuia. Dacă curentul merge în direcția câmpului de contact, atunci poate fi susținut de acest câmp, care face munca de mutare a încărcăturilor. Energia necesară pentru aceasta este luată din substanță, ceea ce duce la răcirea acesteia în punctul de contact.

Note

  1. ↑ Spre deosebire de căldura Joule, care este proporțională cu pătratul curentului, căldura efectului Pelte este proporțională cu curentul la prima putere .
  2. ↑ Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Manual de fizică: pentru ingineri și studenți. - Ed. a 4-a, revizuită. - Nauka - Ediția principală a Literaturii fizice și matematice, 1968. - P. 417.

Link -uri