Ett äpple krossade Newtons tankar om universell gravitation. Vem hittade då nyckeln för att låsa upp en värld av termoelektricitet? Låt oss gå in i utvecklingshistorien förTECoch termoelektricitetens värld.
Bland så många kända personer i det termoelektriska områdets korta historia finns det en person som vi inte kan undvika - Thomas John Seebeck. Så vad exakt gjorde han som fick oss termoelektriker att minnas honom?
Thomas Johann Seebeck (tyska: Thomas Johann Seebeck, 9 april 1770 – 10 december 1831) föddes i Tallinn 1770 (då en del av Ostpreussen och nu Estlands huvudstad). Seebecks far var tysk av svensk härkomst. Kanske av denna anledning uppmuntrade han sin son att studera medicin vid universitetet i Berlin och universitetet i Göttingen, där han en gång hade studerat. 1802 avlade Seebeck läkarexamen. Eftersom den riktning han valde var fysik inom experimentell medicin och han tillbringade större delen av sitt liv med utbildning och forskning inom fysik, anses han allmänt vara fysiker.
1821 kopplade Seebeck ihop två olika metalltrådar för att bilda en elektrisk strömkrets. Han kopplade ihop två ledningar ände i ände för att bilda en nod. Plötsligt upptäckte han att om en av noderna värmdes upp till en mycket hög temperatur medan den andra hölls vid en låg temperatur, skulle det finnas ett magnetfält runt kretsen. Han kunde helt enkelt inte tro att när värme applicerades på en korsning bildad av två metaller, skulle en elektrisk ström genereras. Detta kunde bara förklaras av termomagnetisk ström eller termomagnetiska fenomen. Under de kommande två åren (1822-1823) rapporterade Seebeck sina kontinuerliga observationer till Preussian Scientific Society och beskrev denna upptäckt som "metallmagnetisering orsakad av temperaturskillnader".
Seebeck upptäckte verkligen den termoelektriska effekten, men han gjorde en felaktig förklaring: anledningen till det magnetiska fältet som genererades runt tråden var att temperaturgradienten magnetiserade metallen i en viss riktning, snarare än bildandet av en elektrisk ström. Vetenskapssällskapet tror att detta fenomen beror på att temperaturgradienten orsakar en elektrisk ström, som i sin tur genererar ett magnetfält runt tråden. Seebeck var oerhört arg på en sådan förklaring. Han svarade att forskarnas ögon var förblindade av Oersteds (elektromagnetismens pionjär) erfarenhet, så de kunde bara förklara det med teorin att "magnetiska fält produceras av elektrisk ström", och de tänkte inte på några andra förklaringar. Seebeck hade dock själv svårt att förklara det faktum att om kretsen bröts så genererade temperaturgradienten inte ett magnetfält runt tråden. Det var inte förrän 1823 som den danske fysikern Oersted påpekade att detta var ett fenomen av termoelektrisk omvandling, och därför fick det ett officiellt namn. Seebeck-effekten föddes därmed. Denna revidering återspeglar betydelsen av kollaborativ verifiering inom det vetenskapliga samfundet.
Efter att ha läst berättelsen, här är nyckelpunkten!
F: Vad är Seebeck-effekten?
S: Seebeck-effekt: När två olika ledare eller halvledare bildar en sluten krets, om det finns en temperaturskillnad vid de två kontaktpunkterna, kommer en elektromotorisk kraft (kallad termoelektrisk potential) att genereras i kretsen, och därigenom bilda en ström. Dess riktning beror på temperaturgradientens riktning, och de heta ändelektronerna migrerar vanligtvis från negativ till positiv.
F: Vilka är tillämpningsscenarierna för Seebeck-effekten?
A: Tillämpningsscenarier för Seebeck-effekten: kraftgenereringssystem för utrustning inom flyg- och rymdområdet, eldstadskraftgenereringssystem, ugnkraftgenereringssystem, etc.
