Peltier-vaikutus

Peltier-vaikutus.



Peltier-vaikutus on, että kun sähkövirta kulkee koskettimen läpi (risteyksessä) kahdesta eri johtimesta (heterogeeninen) materiaaleja, perinteisen Joule-lämmön lisäksi, imeytyy tai erittyy (virran suunnasta riippuen) lisää lämpöä.


Peltier-vaikutus:

Sähköenergian suora muuntaminen lämpöenergiaksi (lämmitys, jäähdytys) ja päinvastoin - lämpösähköinen vaikutus löydettiin vuonna 1821 kirjoittanut Thomas Johann Seabeam vuonna 1834 kirjoittanut Jean-Charles Peltier, sisään 1858, William Thomson (tai Kelvin). Vastaavasti, ja niitä kutsutaan termosähköisiksi vaikutuksiksi (ilmiöitä) löytäjiensä nimellä: Seebeck-vaikutus, Peltier-vaikutus, Thomsonin vaikutus.

Peltier-vaikutus on, että kun sähkövirta kulkee koskettimen läpi (risteyksessä) kahdesta eri johtimesta (heterogeeninen) materiaaleja, perinteisen Joule-lämmön lisäksi, imeytyy tai erittyy (virran suunnasta riippuen) lisää lämpöä. Lisä lämpöä (vapautunut tai imeytynyt) kutsutaan Peltier-lämpöksi.

Päästetyn tai absorboidun lisälämmön määrä on verrannollinen virrantiheyteen ja riippuu myös lämpötilasta materiaaleja valitut johtimet.

Peltier lämpöä antaa:

Q = PAV·Minä·t,

missä:

Q on absorboitunut määrä tai lämpö

I - nykyinen,

t - virtauksen aika,

P on Peltier-kerroin.

Puolestaan, Peltier-kerroin käyttää yhtälöä:

P = a·T,

missä:

α - Thomsonin kerroin,

T on absoluuttinen lämpötila, ilmaistuna K: na.

Kuten kaavasta voidaan nähdä, Peltier-kerroin on merkittävä riippuvuus lämpötilasta. Joitakin Peltier-kertoimen arvoja eri pareille metallien on esitetty taulukossa.

Peltier-kertoimen arvot eri metallipareille
Rauta-Constantan Kupari-nikkeli Lyijy-Constantan
T, TO P, mV T, TO P, mV T, TO P, mV
273 13,0 292 8,0 293 8,7
299 15,0 328 9,0 383 11,8
403 19,0 478 10,3 508 16,0
513 26,0 563 8,6 578 18,7
593 34,0 613 8,0 633 20,6
833 52,0 718 10,0 713 23,4

Peltier-vaikutus on enemmän havaittavissa puolijohteissa kuin metallit. Metalleille, Peltier-kerroin on 10-2 että 10-3 puolijohteille - alkaen 3·10-1 että 10-3 V.

Peltier-vaikutus on olennaisesti vastakohta aiemmin avatulle Seebeck-vaikutukselle (lämpösähköinen vaikutus). Seebeck-vaikutuksen ydin on suljetussa piirissä, joka koostuu yhdistetyistä erilaisista johtimet, joiden välillä kosketusalueella, on lämpötilagradientti, on sähköinen nykyinen.

Peltier-vaikutus on melko alhainen hyötysuhde. Huolimatta siitä, että se luotiin Peltier-vaikutuksella toimiva laite - lämpösähköiset elementit, jotka ovat löytäneet laajan soveltamisen mittaamiseen, laskenta, ja kodinkoneet (mobiili jäähdytys asennus, pienet generaattorit tuottamiseen sähköä, kodinkoneiden jäähdytysjärjestelmät, ilmankuivaimet, jne.).

Huomautus: © Kuva ,