اثر تامسون چیست

اثر تامسون چیست؟

تعریف اثر تامسون

اثر تامسون بخش مهمی از پدیده ترمولکتریسیته است که پدیده جذب یا آزادسازی گرما در یک رسانا (یا نیمه‌رسانا) در حضور گرادیان دمایی زمانی که جریان الکتریکی از طریق رسانا عبور می‌کند را توصیف می‌کند.

اصول عملکرد

وقتی یک جریان الکتریکی از طریق یک رسانا با گرادیان دمایی عبور می‌کند، الکترون‌ها (یا حامل‌های بار دیگر) در طول حرکت خود محیط گرمایی متفاوتی تجربه می‌کنند. چون حامل‌ها در دمای‌های مختلف وضعیت انرژی متفاوتی دارند، وقتی از منطقه دمای بالا به منطقه دمای پایین حرکت می‌کنند برخی از انرژی خود را آزاد می‌کنند (گرم‌زا) و وقتی از منطقه دمای پایین به منطقه دمای بالا حرکت می‌کنند انرژی جذب می‌کنند (سردزا). این پدیده می‌تواند با ضریب تامسون (Σ) که تغییرات گرما تولید شده هنگام عبور یک واحد جریان از یک واحد گرادیان دمایی را تعریف می‌کند، کمی سازی شود.

P T توان گرمایی بر واحد طول است؛

Σ ضریب تامسون است

I∇ شدت جریان است

∇T گرادیان دما است

فرمول اثر تامسون

P T توان گرمایی بر واحد طول است؛

Σ ضریب تامسون است

I∇ شدت جریان است

∇T گرادیان دما است

کاربردها

• کولرهای ترمولکتریک: اگرچه عمده‌ای بر اساس اثر پلتیه است، اما فهم اثر تامسون برای طراحی کولرهای ترمولکتریک کارآمد بسیار مهم است.

• ژنراتورهای ترمولکتریک: اثر تامسون نیز یک عامل مهم در توسعه ژنراتورهای ترمولکتریک برای تبدیل گرما باقی‌مانده به برق است.

• پژوهش‌های روی مواد ترمولکتریک: اثر تامسون پایه نظری مهمی برای توسعه مواد ترمولکتریک جدید ارائه می‌دهد.