温差电效应即热电效应是什么?塞贝克效应、帕尔帖效应和汤姆逊效应,统称温差电效应即热电效应。汤姆逊(1824~1907)就是大名鼎...
温差电效应即热电效应是什么?
塞贝克效应、帕尔帖效应和汤姆逊效应,统称温差电效应即热电效应。汤姆逊(1824~1907)就是大名鼎鼎的英国物理学家开尔文。他发现这个效应是:加热金属棒中间C,并保持两端A和B的温度不相等,电流从A流向B的时候,AC段吸热、CB段放热。显然,这是不同于焦耳热的另一种热——汤姆逊热。
2:温差电效应的原理是什么?为什么当两种金属的两个接触 点温度不同时会产生温差电动势,它与哪些因素
温差电效应的原理是金属两端内能的不同,高温端能量大于低温端。
当两种金属的两个接触点温度不同时,由于内能的差异会产生温差电动势,它的大小与两个接触点的温差成正比。
热电动势:用两种金属接成回路,当两接头处温度不同时,回路中会产生电动势,称热电动势(或温差电动势)。热电动势的成因:自由电子热扩散(汤姆孙[thomon]电动势)自由电子浓度不同。热电动势大小:一般与回路中电流的大小成正比。
接触电动势:设导体a和b的自由电子密度为na和nb,且有na>nb,电子扩散的结果合导体a失去电子而带正电,导体b则因获得电子而带负电,在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散,达到动态平衡时,在接触区形成一个稳定的电位差,即接触电动势,其大小可表示为:eab(t)=kt/e{ln(na/nb)}na、nb:导体a、b的自由电子密度。
由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同,当两种不同的金属导体接触时,在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。
温差电动势:两种不同导体(如铜和康铜)组成一个闭合回路,当两个接触点处于不同温度时,在汤姆逊效应和珀耳帖效应的共同作用下 ,接触点间将产生电动势,回路中会出现电流,此现象称为温差电现象,产生的电动势称为塞贝克电动势,也称为温差电动势。
当两种金属的两个接触点温度不同时,由于内能的差异会产生温差电动势,它的大小与两个接触点的温差成正比。
温差电效应主要应用
温差电制冷:做一些红酒柜、啤酒机、小冰箱之类的,由于其制冷效果没有压缩机制冷效果好,并且最好的制冷温度也在0度左右,所以还不能取代冰柜、冰箱。
温差发电:可以做一些热水发电,汽车尾气发电,还有一些工业废热发电,这些只能在实验室研究,目前转换效率较低,还不能应有到实际当中。国外报道最大转换效率可以达到14%,但是国内的还不能达到这个标准,也在7%左右。
谁发现了温差电效应?
1821年,德国物理学家塞贝克发现了如下一种奇怪的现象:把两根铜丝接在电流表的两个接线柱上,使两根铜丝的另外两端分别与一根铁丝的两端相绕缠在一起。然后,把相绕缠的一端放在盛有冰水混合物的容器里(冷接头),保持低温;另一端放到火焰上加热,使它升到很高的温度(热接头)。这时候就可以发现电流表的指针发生了偏转,这说明电路里有了电流。这种电流当时叫做热电流,后来就叫成了温差电流。温差电流的大小同两种金属的性质有关,还与两个接点上的温度差有关。温差电效应可以用来测量温度,制成灵敏度很高的温差电偶温度计。对于半导体来说,这种效应用处更大,可以制备温差电池,用来发电或作为电源使用。
温差电现象的本质是什么
温差电现象的本质是什么温差电现象(thermoelectricphenomena)是由温差而引起电动势以及由电流而引起吸热和放热的现象。又称热电现象。
拓展资料包括塞贝克、珀耳帖及汤姆孙三个效应。
塞贝克效应:将两个不同 导体(或 半导体)两端相连,组成一回路,当两个接头处在不同 温度时,在回路中有电动势产生的现象。1821年由德国 物理学家T. 塞贝克发现。这电动势称为 温差电动势。
珀耳帖效应:当有电流通过由两种不同材料组成的回路时,在两种材料的接头处会发生吸热或放热的现象。1834年由法国物理学家J.珀耳帖发现。
汤姆孙效应:当有电流流过存在 温度梯度的导体(或半导体)时,除 焦耳热外,还会产生附加的吸热或放热的现象。1856年由英国物理学家W.汤姆孙发现,称为 汤姆孙效应。
塞贝克效应:将两个不同导体(或半导体)两端相连,组成一回路,当两个接头处在不同温度时,在回路中有电动势产生的现象。
珀耳帖效应:当有电流通过由两种不同材料组成的回路时,在两种材料的接头处会发生吸热或放热的现象。
汤姆孙效应:当有电流流过存在温度梯度的导体(或半导体)时,除焦耳热外,还会产生附加的吸热或放热的现象。
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