text: Тэрмаэлектрычны генератар (на элементах Пельцье) складаецца з матэрыялаў з рознымі каэфіцыентамі Зеебека (p- і n-паўправаднікоў). Пры зняцці нагрузкі, ток спыняецца, і схема функцыянуе як тэрмапара.
  Эфект Зеебека — з’ява ўзнікнення ЭРС у замкнёным электрычным ланцугу, які складаецца з паслядоўна злучаных разнастайных праваднікоў, кантакты паміж якімі знаходзяцца пры розных тэмпературах.
  Эфект Зеебека таксама часам называюць проста тэрмаэлектрычным эфектам.
  Змест
  1 Гісторыя
  2 Апісанне
  3 Тлумачэнне эфекту
  3.1 Розная залежнасць сярэдняй энергіі электронаў ад тэмпературы ў розных рэчывах
  3.2 Розная залежнасць ад тэмпературы кантактнай рознасці патэнцыялаў
  3.3 Фаноннае захапленне
  4 Спасылкі
  5 Зноскі
  6 Гл. таксама
  Гісторыя[правіць | правіць зыходнік]
  Дадзены эфект быў адкрыты ў 1821 г. Т. Ё. Зеебекам. У 1822 годзе ён апублікаваў вынікі сваіх вопытаў у артыкуле «Да пытання аб магнітнай палярызацыі некаторых металаў і руд, якая ўзнікае ва ўмовах рознасці тэмператур», апублікаванай у дакладах Прускай акадэміі навук.[1]
  Апісанне[правіць | правіць зыходнік]
  Эфект Зеебека складаецца ў тым, што ў замкнёным ланцугу, які складаецца з разнастайных праваднікоў, узнікае тэрма-ЭРС, калі месца кантактаў падтрымліваюць пры розных тэмпературах. Ланцуг, якая складаецца толькі з двух розных праваднікоў, называецца тэрмаэлементам або тэрмапарай.
  Велічыня тэрма-ЭРС, якая ўзнікае, ў першым набліжэнні залежыць толькі ад матэрыялу праваднікоў і тэмператур гарачага ( T 1 {\displaystyle T_{1}} ) і халоднага ( T 2 {\displaystyle T_{2}} ) кантактаў.
  У невялікім інтэрвале тэмператур тэрма-ЭРС E {\displaystyle E} можна лічыць прапарцыянальнай рознасці тэмператур:
  E = α 12 ( T 2 − T 1 ) , {\displaystyle E=\alpha _{12}(T_{2}-T_{1}),} дзе α 12 {\displaystyle \alpha _{12}} — тэрмаэлектрычная здольнасць пары (або каэфіцыент тэрма-ЭРС).
  У найпрасцейшым выпадку каэфіцыент тэрма-ЭРС вызначаецца толькі матэрыяламі праваднікоў, аднак, строга кажучы, ён залежыць і ад тэмпературы, і ў некаторых выпадках, са змяненнем тэмпературы α 12 {\displaystyle \alpha _{12}} змяняе знак.
  Больш карэктны выраз для тэрма-ЭРС:
  E = ∫ T 1 T 2 α 12 ( T ) d T . {\displaystyle {\mathcal {E}}=\int \limits _{T_{1}}^{T_{2}}\alpha _{12}(T)dT.}
  Велічыня тэрма-ЭРС складае мілівольты пры рознасці тэмператур у 100 К і тэмпературы халоднага спая у 0 °C (напрыклад, пара медзь-канстантан дае 4,25 мВ, плаціна-родый — 0,643 мВ, ніхром-нікель — 4,1 мВ)[2].
  Тлумачэнне эфекту[правіць | правіць зыходнік]
  Ўзнікненне эфекту Зеебека выклікана некалькімі складнікамі.
  Розная залежнасць сярэдняй энергіі электронаў ад тэмпературы ў розных рэчывах[правіць | правіць зыходнік]
  Калі ўздоўж правадніка існуе градыент тэмператур, то электроны на гарачым канцы набываюць больш высокія энергіі і хуткасці, чым на халодным; у паўправадніках у дадатак да гэтага канцэнтрацыя электронаў праводнасці расце з тэмпературай. У выніку ўзнікае паток электронаў ад гарачага канца да халоднага і на халодным канцы назапашваецца адмоўны электрычны зарад, а на гарачым застаецца нескампенсаваны дадатны зарад. Працэс назапашвання зарада працягваецца да таго часу, пакуль рознасць патэнцыялаў, якая ўзнікла, не выкліча паток электронаў у зваротным кірунку, роўны першаснаму, дзякуючы чаму ўсталюецца раўнавага.
  ЭРС, узнікненне якой апісваецца дадзеных механізмам, называецца аб’ёмнай ЭРС.
  Розная залежнасць ад тэмпературы кантактнай рознасці патэнцыялаў[правіць | правіць зыходнік]
  Кантактная рознасць патэнцыялаў выкліканая адзнакай энергій Фермі ў розных праваднікоў, якія кантактуюць. Пры стварэнні кантакту хімічныя патэнцыялы электронаў становяцца аднолькавымі, і ўзнікае кантактная рознасць патэнцыялаў, роўная
  U = F 2 − F 1 e {\displaystyle U={\frac {F_{2}-F_{1}}{e}}} , дзе F {\displaystyle F} — энергія Фермі, e {\displaystyle e} — зарад электрона.
  На кантакце тым самым існуе электрычнае поле, лакалізаванае ў тонкім прыкантактным пласце. Калі скласці замкнёны ланцуг з двух металаў, то U ўзнікае на абодвух кантактах. Электрычнае поле будзе накіравана аднолькавым чынам у абодвух кантактах — ад большага F да меншага. Гэта значыць, што калі здзейсніць абыход па замкнёным контуры, то ў адным кантакце абыход будзе адбывацца па полі, а ў іншым — супраць поля. Цыркуляцыя вектара Е тым самым будзе роўная нулю.
  Калі тэмпература аднаго з кантактаў зменіцца на dT, то, паколькі энергія Фермі залежыць ад тэмпературы, U таксама зменіцца. Але калі змянілася ўнутраная кантактная рознасць патэнцыялаў, то змянілася электрычнае поле ў адным з кантактаў, і таму цыркуляцыя вектара Е будзе адрознівацца ад нуля, гэта значыць з’яўляецца ЭРС ў замкнёным ланцугу.
  Дадзеная ЭРС называецца кантактная ЭРС.
  Калі абодва кантакты тэрмаэлемента знаходзяцца пры адной і той жа тэмпературы, то і кантактная, і аб’ёмная тэрма-ЭРС знікаюць.
  Фаноннае захапленне[правіць | правіць зыходнік]
  Калі ў цвёрдым целе існуе градыент тэмпературы, то лік фанонаў, якія рухаюцца ад гарачага канца да халоднага, будзе больш, чым у зваротным кірунку. У выніку сутыкненняў з электронамі фаноны могуць захапляць за сабой апошнія і на халодным канцы ўзору будзе назапашвацца адмоўны зарад (на гарачым — дадатны) да таго часу, пакуль рознасць патэнцыялаў, якая ўзнікла, не ўраўнаважыць эфект захаплення.
  Гэтая рознасць патэнцыялаў і ўяўляе сабой 3-і складнік тэрма-ЭРС, які пры нізкіх тэмпературах можа быць у дзясяткі і сотні разоў больш разгледжаных вышэй. У магнетыках назіраецца дадатковы складнік тэрма-ЭРС, абумоўленая эфектам захаплення электронаў магнонамі.
  Ўжываецца для стварэння тэрмадатчыка (напрыклад, у камп'ютарах). Такія датчыкі мініяцюрныя і вельмі дакладныя.
  Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]
  История открытия термоэлектрического эффекта
  Эфект Зеебека на відэа
  Зноскі
  ↑ Термоэлектричество, эффект Пельтье, эффект Зеебека
  ↑ Кухлинг Х. Справочник по физике. — М. : Мир. — 1982. — С. 374—375.
  Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]
  Эфект Пельцье
  Эфект Томсана
  Тэрмаэлектрычныя з'явы
  Спінавы эфект Зеебека
  Тэрмапара
  Слоўнікі і энцыклапедыі
  Вялікая каталанская · Вялікая расійская · Britannica (онлайн)
  Узята з "https://be.wikipedia.org/w/index.php?title=Эфект_Зеебека&oldid=3827718"
  Катэгорыі:
  Тэрмаэлектрычныя з’явы
  Фізічныя эфекты і з’явы
  Навігацыя
  Асабістыя прылады
  Не ўвайшоў
  Размовы
  Уклад
  Стварыць уліковы запіс
  Увайсці
  Прасторы назваў
  Артыкул
  Размовы
  Варыянты expanded collapsed
  Віды
  Чытаць
  Правіць
  Правіць зыходнік
  Паказаць гісторыю
  Болей expanded collapsed
  Знайсці
  Навігацыя
  Галоўная старонка
  Супольнасць
  Апошнія змены
  Новыя старонкі
  Форум
  Выпадковая старонка
  Даведка
  Ахвяраванні
  Паведаміць пра памылку
  Прылады
  Сюды спасылаюцца
  Звязаныя праўкі
  Адмысловыя старонкі
  Нязменная спасылка
  Звесткі пра старонку
  Цытаваць гэту старонку
  Элемент Вікідадзеных
  Друк/экспарт
  Стварыць кнігу
  Загрузіць як PDF
  Для друку
  На іншых мовах
  Català
  English
  Eesti
  Français
  עברית
  Magyar
  Bahasa Indonesia
  Italiano
  日本語
  Nederlands
  Polski
  Piemontèis
  Português
  Română
  Русский
  Slovenčina
  தமிழ்
  Українська
  Oʻzbekcha/ўзбекча
  中文
  Правіць спасылкі
  Апошняе змяненне старонкі адбылося 17:47, 4 красавіка 2021.
  Тэкст даступны на ўмовах ліцэнзіі Creative Commons Attribution-ShareAlike, у асобных выпадках могуць дзейнічаць дадатковыя ўмовы. Падрабязней гл. Умовы выкарыстання.