热电效应
thermoelectric effect
定义:在两种金属组成的回路中,由于两点的温度不同而在回路中产生电动势的现象。
学科:计量学_电磁_基础名词
相关名词:电荷载流子 热运动 电势差 塞贝克效应
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【延伸阅读】
热电效应是指当两种不同材料形成接触时,在温度梯度下产生的电压差或电流。其原理基于材料内部电荷载流子的热运动和热传导特性。当两种不同材料的接触处存在温度梯度时,由于载流子的热运动,会引起电荷的偏移,从而导致电势差的产生。这个电势差就是热电效应产生的热电势,它的大小与温度梯度和材料的热电系数有关。
热电效应主要包括三种类型:塞贝克效应、珀尔帖效应和汤姆孙效应。
塞贝克效应是最常见和广泛应用的热电效应之一。当两种不同材料形成接触,并且温度梯度存在时,由于载流子的热运动,将会引起电荷的偏移,从而导致电势差的产生。这个电势差就是塞贝克效应产生的热电势,它可以将热能直接转换为电能。
珀尔帖效应是塞贝克效应的反效应。当通过一个闭合电路施加电流,电流通过两种不同材料的接触点时,会在接触点处发生热量的吸收或释放。这是由于电流携带的载流子在受到电场力的作用下,在材料中进行热运动而产生的。珀尔帖效应可实现将电能转化为冷热能,因此在制冷技术中有重要应用。
汤姆孙效应描述了当电流通过一个均匀材料时,由于载流子的热移动导致温度的变化。不同于塞贝克效应和珀尔帖效应,汤姆孙效应主要关注材料内部的温度变化情况。汤姆孙系数决定了在给定电流下材料的温度变化程度。
热电效应在多个领域展现了广泛的应用价值。能源转换:热电发电技术是一种将热能直接转换为电能的技术,其基础就是热电效应。温度测量:热电偶是一种常见的温度测量元件,它利用热电效应来测量温度差或电势差,从而得到温度的值。热电偶具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点,被广泛应用于实验室、工业和家庭等各个领域。制冷技术:珀尔帖效应可实现电能与冷热能的转换,因此在制冷技术中有重要应用。使用珀尔帖效应制造冷却器,用于实验室设备、电子器件等的冷却。
责任编辑:张鹏辉