Τι είναι το Φαινόμενο Thomson;

Τι είναι το Θόμσον Φαινόμενο;

Ορισμός του Θόμσον Φαινομένου

Το Θόμσον φαινόμενο είναι μια σημαντική πτυχή του φαινομένου της θερμοηλεκτρικότητας, το οποίο περιγράφει το φαινόμενο απορρόφησης ή απώλειας θερμότητας σε έναν διαχωδικό (ή υποδιαχωδικό) σε παρουσία ενός κλίμακα θερμοκρασίας, όταν διαβιβάζεται ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στον διαχωδικό.

Λειτουργικός μηχανισμός

Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διαβιβάζεται μέσα σε έναν διαχωδικό με κλίμακα θερμοκρασίας, τα ηλεκτρόνια (ή άλλοι φορείς φορτίου) βρίσκονται σε διαφορετικό θερμοκρασιακό περιβάλλον κατά την κίνησή τους. Επειδή οι φορείς έχουν διαφορετικές ενεργειακές καταστάσεις σε διαφορετικές θερμοκρασίες, αποδίδουν μερική ενέργεια (εξοθερμαντική) όταν κινούνται από την περιοχή υψηλής θερμοκρασίας στην περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας, και απορροφούν ενέργεια (ενδοθερμική) όταν κινούνται από την περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να περιγραφεί με τον συντελεστή Θόμσον (

T) για τον ποσοτικό προσδιορισμό, ο οποίος ορίζει την αλλαγή της θερμότητας που παράγεται όταν ένα μονάδικο ρεύμα διαβιβάζεται μέσα σε ένα μονάδικο κλίμακα θερμοκρασίας.

Συντελεστής Θόμσον

P T είναι η θερμική ισχύς ανά μονάδα μήκους;

Σ είναι ο συντελεστής Θόμσον

I∇ είναι η ένταση του ρεύματος

∇T είναι ο κλίμακας θερμοκρασίας

Εφαρμογή

• Θερμοηλεκτρικοί ψυγεία: Αν και βασίζονται κυρίως στο φαινόμενο Peltier, η κατανόηση του Θόμσον φαινομένου είναι πολύ σημαντική για την σχεδίαση αποδοτικών θερμοηλεκτρικών ψυγείων.

• Θερμοηλεκτρικοί γεννήτριες: Το Θόμσον φαινόμενο είναι επίσης ένας παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά την ανάπτυξη θερμοηλεκτρικών γεννητριών για τη μετατροπή απορριμμένης θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια.

• Έρευνα σε θερμοηλεκτρικά υλικά: Το Θόμσον φαινόμενο παρέχει ένα σημαντικό θεωρητικό βάση για την ανάπτυξη νέων θερμοηλεκτρικών υλικών.