Illustrationen visar de schematiska diagrammen över de tre huvudeffekterna i vårt termoelektriska fält: de är Seebeckeffekten, Peltiereffekten och Thomsoneffekten. Den här gången ska vi utforska William Thomson och hans stora upptäckt - Thomsoneffekten.
William Thomson föddes i Irland 1824. Hans far, James, var professor i matematik vid Royal College Belfast. Senare, när han undervisade vid University of Glasgow, flyttade hans familj till Glasgow, Skottland när William var åtta år gammal. Thomson kom in på University of Glasgow vid tio års ålder (du behöver inte bli förvånad över att irländska universitet under den eran skulle ta emot de mest begåvade grundskoleeleverna), och började studera kurser på universitetsnivå runt 14 års ålder. Vid 15 års ålder vann han en universitetsguldmedalj för en artikel med titeln "The Shape of the Earth". Thomson gick senare för att studera vid Cambridge University och tog examen som den näst bästa studenten i sin klass. Efter examen åkte han till Paris och genomförde ett år av experimentell forskning under ledning av Rene. År 1846 återvände Thomson till University of Glasgow för att fungera som professor i naturfilosofi (dvs fysik) fram till sin pensionering 1899.
Thomson etablerade det första moderna fysiklaboratoriet vid University of Glasgow. Vid 24 års ålder publicerade han en monografi om termodynamik och etablerade den "absoluta termodynamiska temperaturskalan" för temperatur. Vid 27 års ålder publicerade han boken "Theory of Thermodynamics", som etablerade termodynamikens andra lag och gjorde den till en grundläggande fysiklag. Upptäckte tillsammans Joule-Thomson-effekten under gasdiffusion med Joule; Efter nio år av att bygga en permanent atlantisk ubåtskabel mellan Europa och Amerika tilldelades han den adliga titeln "Lord Kelvin".
Thomsons forskningsomfång var ganska omfattande under hela hans liv. Han gjorde betydande bidrag inom matematisk fysik, termodynamik, elektromagnetism, elasticitetsmekanik, eterteori och geovetenskap.
År 1856 genomförde Thomson en omfattande analys av Seebeck-effekten och Peltier-effekten genom att tillämpa de termodynamiska principer han hade etablerat, och etablerade ett samband mellan den ursprungligen orelaterade Seebeck-koefficienten och Peltier-koefficienten. Thomson trodde att vid absolut noll finns det ett enkelt multipelförhållande mellan Peltier-koefficienten och Seebeck-koefficienten. På grundval av detta förutspådde han teoretiskt en ny termoelektrisk effekt, det vill säga när ström flyter genom en ledare med ojämn temperatur, förutom att generera irreversibel Joule-värme, absorberar eller släpper ledaren också en viss mängd värme (känd som Thomson-värme). Eller omvänt, när temperaturerna vid båda ändarna av en metallstav är olika, kommer en elektrisk potentialskillnad att bildas vid båda ändarna av metallstaven. Detta fenomen kallades senare Thomsoneffekten och blev den tredje termoelektriska effekten efter Seebeckeffekten och Peltiereffekten.
Historien är över. Här är nyckelpunkten!
F: Vilka är de tre huvudsakliga termoelektriska effekterna respektive?
S: Seebeck-effekten, även känd som den första termoelektriska effekten, hänvisar till det termoelektriska fenomenet som orsakas av temperaturskillnaden mellan två olika ledare eller halvledare, vilket resulterar i en spänningsskillnad mellan två ämnen.
Peltier-effekten, även känd som den andra termoelektriska effekten, hänvisar till fenomenet där det, när ström passerar genom kontaktpunkten som bildas av ledarna A och B, förutom Joule-värmen som genereras på grund av strömmen som flyter genom kretsen, även finns en endoterm eller exoterm effekt vid kontaktpunkten. Det är den omvända reaktionen av Seebeck-effekten. Eftersom Joule-värme är oberoende av strömriktningen kan Peltier-värme mätas genom att applicera elektricitet två gånger i motsatt riktning.
Thomson-effekten, även känd som den tredje termoelektriska effekten, föreslogs av Thomson för att ha ett enkelt multipelförhållande mellan Peltier-koefficienten och Seebeck-koefficienten vid absolut noll. På grundval av detta förutspådde han teoretiskt en ny termoelektrisk effekt, det vill säga när ström flyter genom en ledare med ojämn temperatur, förutom att generera irreversibel Joule-värme, absorberar eller släpper ledaren också en viss mängd värme (känd som Thomson-värme). Eller omvänt, när temperaturerna vid båda ändarna av en metallstav är olika, kommer en elektrisk potentialskillnad att bildas vid båda ändarna av metallstaven.
F: Vad är förhållandet mellan dessa tre termoelektriska effekter?
S: De tre termoelektriska effekterna har vissa kopplingar: Thomsoneffekten är fenomenet där en elektrisk potential genereras när det finns en temperaturskillnad mellan de två ändarna av en ledare; Pellier-effekten är fenomenet där en temperaturskillnad skapas mellan de två ändarna av en laddad ledare (ena änden genererar värme och den andra änden absorberar värme). Kombinationen av de två utgör Seebeck-effekten.
Sammanfattningsvis hänvisar den termoelektriska effekten till fenomenet att när det finns en temperaturskillnad vid kontaktpunkten mellan två material, kommer en elektrisk potentialskillnad och ström att uppstå. Seebeckeffekten omvandlar termisk energi till elektrisk energi, Peltiereffekten realiserar den ömsesidiga omvandlingen mellan elektrisk och termisk energi, och Thomsoneffekten beskriver den termiska effekten när ström passerar genom ett material.
X-Förtjäntär en professionell tillverkare och leverantör avTermoelektriska material, Termoelektriska kylareochTermoelektriska kylaggregati Kina. Välkommen att konsultera och köpa.
