是熱電效應是什么意思有什么生活應用
是熱電效應是什么意思有什么生活應用
熱電效應是隨著溫度梯度由高溫區(qū)往低溫區(qū)移動時，所產(chǎn)生電流或電荷堆積的一種現(xiàn)象，以下是由學習啦小編整理關于什么是熱電效應的內(nèi)容，希望大家喜歡!
熱電效應的簡介
明礬石Alunite六方晶系KAl3(OH)6(SO4)2為含氫氧根的鉀，鈉，鋁硫酸鹽礦物，其解理面呈珍珠光澤，其余的面呈玻璃光澤。硬度3.5~4，條痕白色，比重2.58~2.75，有灰，白，稍黃，稍紅等顏色.具強烈的熱電效應，不溶于水，幾乎不溶于鹽酸，硝酸，氫氟酸和氨水等，但能溶于強堿及硫酸或高氯酸.明礬石為不規(guī)則礦床及礦脈，大屯山火山群之明礬石成細粒結晶而與石英，蛋白石及粘土礦物共生，有些成脈狀，有些交代安山巖中之基質(zhì)及結晶.金瓜石之明礬石，在礦床及變質(zhì)圍巖中呈粒狀或鱗片狀產(chǎn)出。為明礬及硫酸鉀的來源，另可提煉鋁及造紙，食品加工，凈水劑，染料等用途。
選用具有明顯的熱電效應的稀有礦物石為原料，加入到墻體材料中，在與空氣接觸中，可發(fā)生極化，并向外放電，起到凈化室內(nèi)空氣的作用。
熱電效應的生活應用
熱電制冷又稱作溫差電制冷，或半導體制冷，它是利用熱電效應(帕爾帖效應)的一種制冷方法。
1834年法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲，在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負極上，通電后，發(fā)現(xiàn)一個接頭變熱，另一個接頭變冷。這說明兩種不同材料組成的電回路在有直流電通過時，兩個接頭處分別發(fā)生了吸放熱現(xiàn)象。這就是熱電制冷的依據(jù)。
半導體材料具有較高的熱電勢可以成功地用來做成小型熱電制冷器。圖1示出N型半導體和P型半導體構成的熱電偶制冷元件。用銅板和銅導線將N型半導體和P型半導體連接成一個回路，銅板和銅導線只起導電的作用。此時，一個接點變熱，一個接點變冷。如果電流方向反向，那么結點處的冷熱作用互易。
熱電制冷器的產(chǎn)冷量一般很小，所以不宜大規(guī)模和大制冷量使用。但由于它的靈活性強，簡單方便冷熱切換容易，非常適宜于微型制冷領域或有特殊要求的用冷場所。
熱電制冷的理論基礎是固體的熱電效應，在無外磁場存在時，它包括五個效應，導熱、焦耳熱損失、西伯克(Seebeck)效應、帕爾帖(Peltire)效應和湯姆遜(Thomson)效應。
一般的冷氣與冰箱運用氟氯化物當冷媒，造成臭氧層的被破壞.無冷媒冰箱(冷氣)因而是環(huán)境保護的重要因素.利用半導體之熱電效應，可制造一個無冷媒的冰箱。
這種發(fā)電方法是將熱能直接轉變成電能，其轉變效率受熱力學第二定律即柯諾特效率(Carnotefficiency)的限制.早在1822年西伯即已發(fā)現(xiàn)，因而熱電效應又叫西伯效應(Seebeckeffect)。
它不但與兩結溫度有關，且與所用導體的性質(zhì)有關.這種發(fā)電法的優(yōu)點是沒有轉動的機械部分，不會有磨損現(xiàn)象，故可長久使用，但欲達高效率需要溫度很高的熱源，有時利用數(shù)層熱電物質(zhì)之層疊(cascade或staging)以達高效率的效果.
熱電效應的來源發(fā)現(xiàn)
托馬斯·約翰·塞貝克(也有譯做“西伯克”)1770年生于塔林(當時隸屬于東普魯士，現(xiàn)為愛沙尼亞首都)。塞貝克的父親是一個具有瑞典血統(tǒng)的德國人，也許正因為如此，他鼓勵兒子在他曾經(jīng)學習過的柏林大學和哥廷根大學學習醫(yī)學。1802年，塞貝克獲得醫(yī)學學位。由于他所選擇的方向是實驗醫(yī)學中的物理學，而且一生中多半時間從事物理學方面的教育和研究工作，所以人們通常認為他是一個物理學家。
畢業(yè)后，塞貝克進入耶拿大學，在那里結識了歌德。德國浪漫主義運動以及歌德反對牛頓關與光與色的理論的思想，使塞貝克深受影響，此后長期與歌德一起從事光色效應方面的理論研究。塞貝克的研究重點是太陽光譜，他在1806年揭示了熱量和化學對太陽光譜中不同顏色的影響，1808年首次獲得了氨與氧化汞的化合物。1812年，正當塞貝克從事應力玻璃中的光偏振現(xiàn)象時，他卻不曉得另外兩個科學家布魯斯特和比奧已經(jīng)搶先在這一領域里有了發(fā)現(xiàn)。
1818年前后，塞貝克返回柏林大學，獨立開展研究活動，主要內(nèi)容是電流通過導體時對鋼鐵的磁化。當時，阿雷格(Arago)和大衛(wèi)(Davy)才發(fā)現(xiàn)電流對鋼鐵的磁化效應，塞克貝對不同金屬進行了大量的實驗，發(fā)現(xiàn)了磁化的熾熱的鐵的不規(guī)則反應，也就是現(xiàn)在所說的磁滯現(xiàn)象。在此期間，塞貝克還曾研究過光致發(fā)光、太陽光譜不同波段的熱效應、化學效應、偏振，以及電流的磁特性等等。
1820年代初期，塞貝克通過實驗方法研究了電流與熱的關系。1821年，塞貝克將兩種不同的金屬導線連接在一起，構成一個電流回路。他將兩條導線首尾相連形成兩個結點，他突然發(fā)現(xiàn)，如果把其中的一個結加熱到很高的溫度而另一個結保持低溫的話，電路周圍存在磁場。他實在不敢相信，熱量施加于兩種金屬構成的一個結時會有電流產(chǎn)生，這只能用熱磁電流或熱磁現(xiàn)象來解釋他的發(fā)現(xiàn)。在接下來的兩年里時間(1822～1823)，塞貝克將他的持續(xù)觀察報告給普魯士科學學會，把這一發(fā)現(xiàn)描述為“溫差導致的金屬磁化”。
塞貝克的實驗儀器，加熱其中一端時，指針轉動，說明導線產(chǎn)生了磁場塞貝克確實已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了熱電效應，但他卻做出了錯誤的解釋：導線周圍產(chǎn)生磁場的原因，是溫度梯度導致金屬在一定方向上被磁化，而非形成了電流?？茖W學會認為，這種現(xiàn)象是因為溫度梯度導致了電流，繼而在導線周圍產(chǎn)生了磁場。對于這樣的解釋，塞貝克十分惱火，他反駁說，科學家們的眼睛讓奧斯特(電磁學的先驅)的經(jīng)驗給蒙住了，所以他們只會用“磁場由電流產(chǎn)生”的理論去解釋，而想不到還有別的解釋。但是，塞貝克自己卻難以解釋這樣一個事實：如果將電路切斷，溫度梯度并未在導線周圍產(chǎn)生磁場。所以，多數(shù)人都認可熱電效應的觀點，后來也就這樣被確定下來了。
看過“熱電效應的生活應用”的人還看了：