Illustrasjonen viser skjematiske diagrammer av de tre hovedeffektene i vårt termoelektriske felt: de er Seebeck-effekten, Peltier-effekten og Thomson-effekten. Denne gangen skal vi utforske William Thomson og hans store oppdagelse - Thomson-effekten.
William Thomson ble født i Irland i 1824. Hans far, James, var matematikkprofessor ved Royal College Belfast. Senere, mens han underviste ved University of Glasgow, flyttet familien til Glasgow, Skottland da William var åtte år gammel. Thomson begynte på University of Glasgow i en alder av ti år (du trenger ikke bli overrasket over at i den epoken ville irske universiteter ta opp de mest talentfulle grunnskoleelevene), og begynte å studere kurs på universitetsnivå rundt 14-årsalderen. I en alder av 15 vant han en universitetsgullmedalje for en artikkel med tittelen "The Shape of the Earth". Thomson gikk senere for å studere ved Cambridge University og ble uteksaminert som den andre toppstudenten i karakteren hans. Etter endt utdanning dro han til Paris og gjennomførte et år med eksperimentell forskning under veiledning av Rene. I 1846 vendte Thomson tilbake til University of Glasgow for å tjene som professor i naturfilosofi (dvs. fysikk) til han gikk av i 1899.
Thomson etablerte det første moderne fysikklaboratoriet ved University of Glasgow. I en alder av 24 publiserte han en monografi om termodynamikk og etablerte den "absolute termodynamiske temperaturskalaen" for temperatur. I en alder av 27 ga han ut boken "Theory of Thermodynamics", som etablerte termodynamikkens andre lov og gjorde den til en grunnleggende fysikklov. Oppdaget i fellesskap Joule-Thomson-effekten under gassdiffusjon med Joule; Etter ni år med å bygge en permanent atlantisk ubåtkabel mellom Europa og Amerika, ble han tildelt den adelige tittelen "Lord Kelvin".
Thomsons forskningsomfang var ganske omfattende gjennom hele livet. Han ga betydelige bidrag innen matematisk fysikk, termodynamikk, elektromagnetisme, elastisitetsmekanikk, eterteori og geovitenskap.
I 1856 gjennomførte Thomson en omfattende analyse av Seebeck-effekten og Peltier-effekten ved å bruke de termodynamiske prinsippene han hadde etablert, og etablerte en sammenheng mellom den opprinnelig ikke-relaterte Seebeck-koeffisienten og Peltier-koeffisienten. Thomson mente at ved absolutt null er det et enkelt multippelforhold mellom Peltier-koeffisienten og Seebeck-koeffisienten. På dette grunnlaget forutså han teoretisk en ny termoelektrisk effekt, det vil si når strømmen flyter gjennom en leder med ujevn temperatur, i tillegg til å generere irreversibel Joule-varme, absorberer eller frigjør lederen også en viss mengde varme (kjent som Thomson-varme). Eller omvendt, når temperaturene i begge ender av en metallstang er forskjellige, vil det dannes en elektrisk potensialforskjell i begge ender av metallstangen. Dette fenomenet ble senere kalt Thomson-effekten og ble den tredje termoelektriske effekten etter Seebeck-effekten og Peltier-effekten.
Historien er over. Her er nøkkelpoenget!
Spørsmål: Hva er henholdsvis de tre viktigste termoelektriske effektene?
A: Seebeck-effekten, også kjent som den første termoelektriske effekten, refererer til det termoelektriske fenomenet forårsaket av temperaturforskjellen mellom to forskjellige ledere eller halvledere, noe som resulterer i en spenningsforskjell mellom to stoffer.
Peltier-effekten, også kjent som den andre termoelektriske effekten, refererer til fenomenet der, når strømmen går gjennom kontaktpunktet dannet av lederne A og B, i tillegg til Joule-varmen som genereres på grunn av strømmen som flyter gjennom kretsen, er det også en endoterm eller eksoterm effekt ved kontaktpunktet. Det er den omvendte reaksjonen av Seebeck-effekten. Siden Joule-varme er uavhengig av strømmens retning, kan Peltier-varme måles ved å bruke elektrisitet to ganger i motsatt retning.
Thomson-effekten, også kjent som den tredje termoelektriske effekten, ble foreslått av Thomson for å ha et enkelt multippelforhold mellom Peltier-koeffisienten og Seebeck-koeffisienten ved absolutt null. På dette grunnlaget forutså han teoretisk en ny termoelektrisk effekt, det vil si når strømmen flyter gjennom en leder med ujevn temperatur, i tillegg til å generere irreversibel Joule-varme, absorberer eller frigjør lederen også en viss mengde varme (kjent som Thomson-varme). Eller omvendt, når temperaturene i begge ender av en metallstang er forskjellige, vil det dannes en elektrisk potensialforskjell i begge ender av metallstangen.
Spørsmål: Hva er forholdet mellom disse tre termoelektriske effektene?
A: De tre termoelektriske effektene har visse sammenhenger: Thomson-effekten er fenomenet der et elektrisk potensial genereres når det er en temperaturforskjell mellom de to endene av en leder; Pellier-effekten er fenomenet der en temperaturforskjell produseres mellom de to endene av en ladet leder (den ene enden genererer varme og den andre enden absorberer varme). Kombinasjonen av de to utgjør Seebeck-effekten.
Oppsummert refererer den termoelektriske effekten til fenomenet at når det er en temperaturforskjell ved kontaktpunktet mellom to materialer, vil det oppstå en elektrisk potensialforskjell og strøm. Seebeck-effekten konverterer termisk energi til elektrisk energi, Peltier-effekten realiserer den gjensidige konverteringen mellom elektrisk og termisk energi, og Thomson-effekten beskriver den termiske effekten når strømmen går gjennom et materiale.
X-Fortjenter en profesjonell produsent og leverandør avTermoelektriske materialer, Termoelektriske kjølereogTermoelektriske kjølerei Kina. Velkommen til råd og kjøp.
