Илустрација показује шематски дијаграм три главна ефекта у нашем термоелектричном пољу: то су Сеебеков ефекат, Пелтиеров ефекат и Томсонов ефекат. Овог пута ћемо истражити Вилијама Томсона и његово велико откриће – Томсонов ефекат.
Вилијам Томсон је рођен у Ирској 1824. Његов отац Џејмс је био професор математике на Краљевском колеџу у Белфасту. Касније, док је предавао на Универзитету у Глазгову, његова породица се преселила у Глазгов у Шкотској када је Вилијам имао осам година. Томсон је ушао на Универзитет у Глазгову са десет година (не треба да вас чуди што су у то доба ирски универзитети примали најталентованије ученике основних школа), и почео да студира универзитетске курсеве око 14 година. Са 15 година освојио је универзитетску златну медаљу за чланак под насловом „Тхе Схапе“. Томсон је касније отишао да студира на Универзитету Кембриџ и дипломирао као други најбољи студент у својој класи. Након дипломирања, отишао је у Париз и водио годину дана експерименталног истраживања под Ренеовим вођством. Године 1846, Томсон се вратио на Универзитет у Глазгову да би радио као професор природне филозофије (тј. физике) до свог пензионисања 1899.
Томсон је основао прву модерну лабораторију за физику на Универзитету у Глазгову. Са 24 године објавио је монографију о термодинамици и успоставио „апсолутну термодинамичку температурну скалу“ за температуру. Са 27 година објавио је књигу „Теорија термодинамике“, којом је успоставио други закон термодинамике и учинио га основним законом физике. Заједнички открили Џул-Томсонов ефекат током дифузије гаса са Џулом; После девет година изградње трајног атлантског подморског кабла између Европе и Америке, додељена му је племићка титула „лорд Келвин“.
Томсонов обим истраживања био је прилично широк током његовог живота. Дао је значајан допринос у математичкој физици, термодинамици, електромагнетизму, механици еластичности, теорији етра и науци о Земљи.
Године 1856. Томсон је спровео свеобухватну анализу Сеебековог ефекта и Пелтиеровог ефекта применом термодинамичких принципа које је успоставио и успоставио везу између првобитно неповезаног Сеебековог коефицијента и Пелтиеровог коефицијента. Томсон је веровао да на апсолутној нули постоји једноставан вишеструки однос између Пелтиеровог коефицијента и Зебековог коефицијента. На основу тога, он је теоретски предвидео нови термоелектрични ефекат, односно када струја тече кроз проводник са неуједначеном температуром, поред генерисања неповратне џулове топлоте, проводник такође апсорбује или ослобађа одређену количину топлоте (познату као Томсонова топлота). Или обрнуто, када су температуре на оба краја металне шипке различите, разлика електричног потенцијала ће се формирати на оба краја металне шипке. Овај феномен је касније назван Тхомсонов ефекат и постао је трећи термоелектрични ефекат након Сеебецковог и Пелтиеровог ефекта.
Прича је завршена. Ево кључне тачке!
П: Која су три главна термоелектрична ефекта респективно?
О: Сеебеков ефекат, такође познат као први термоелектрични ефекат, односи се на термоелектрични феномен узрокован температурном разликом између два различита проводника или полупроводника, што резултира разликом напона А између две супстанце.
Пелтиеров ефекат, такође познат као други термоелектрични ефекат, односи се на феномен где, када струја прође кроз контактну тачку коју формирају проводници А и Б, поред џулове топлоте која се генерише услед струје која тече кроз коло, постоји и ендотермни или егзотермни ефекат на тачки контакта. То је обрнута реакција Сеебецковог ефекта. Пошто је џулова топлота независна од смера струје, Пелтијерова топлота се може мерити применом струје два пута у супротном смеру.
Томсонов ефекат, познат и као трећи термоелектрични ефекат, је предложио Тхомсон да има једноставну вишеструку везу између Пелтиеровог коефицијента и Зебековог коефицијента на апсолутној нули. На основу тога, он је теоретски предвидео нови термоелектрични ефекат, односно када струја тече кроз проводник са неуједначеном температуром, поред генерисања неповратне џулове топлоте, проводник такође апсорбује или ослобађа одређену количину топлоте (познату као Томсонова топлота). Или обрнуто, када су температуре на оба краја металне шипке различите, разлика електричног потенцијала ће се формирати на оба краја металне шипке.
П: Какав је однос између ова три термоелектрична ефекта?
О: Три термоелектрична ефекта имају одређене везе: Тхомсонов ефекат је појава у којој се генерише електрични потенцијал када постоји температурна разлика између два краја проводника; Пелијеов ефекат је појава где се ствара температурна разлика између два краја наелектрисаног проводника (један крај генерише топлоту, а други апсорбује топлоту). Комбинација ова два чини Сеебецк ефекат.
Укратко, термоелектрични ефекат се односи на феномен да када постоји температурна разлика у контактној тачки два материјала, долази до разлике електричног потенцијала и струје. Зебеков ефекат претвара топлотну енергију у електричну, Пелтиеров ефекат остварује међусобну конверзију електричне и топлотне енергије, а Томсонов ефекат описује топлотни ефекат када струја пролази кроз материјал.
Кс-Десерведје професионални произвођач и добављачТермоелектрични материјали, Термоелектрични хладњацииСклопови термоелектричних хладњакау Кини. Добродошли на консултације и куповину.
