Što je Thomsonov učinak?

Što je Thomsonov učinak?

Definicija Thomsonovog učinka

Thomsonov učinak je važan dio fenomena termoelektričnosti, koji opisuje pojavu apsorpcije ili emitiranja topline u vodilu (ili poluvodiču) prisutnosti gradijenta temperature kada struja prođe kroz vodil.

Načelo rada

Kada struja prođe kroz vodil s gradijentom temperature, elektroni (ili drugi nositelji naboja) iskuse različito toplinsko okruženje tijekom svog kretanja. Budući da nositelji imaju različite energetske stanja na različitim temperaturama, emitiraju neku energiju (eksotermično) kada se kreću iz područja visoke temperature prema području niske temperature, i apsorbiraju energiju (endotermično) kada se kreću iz područja niske temperature. Ovaj fenomen može se opisati Thomsonovim koeficijentom (

T) za kvantifikaciju, koji definira promjenu topline generirane kada jedinica struje prođe kroz jedinični gradijent temperature.

Formula Thomsonovog učinka

P T je toplinska snaga po jedinici duljine;

Σ je Thomsonov koeficijent

I∇ je intenzitet struje

∇T je gradijent temperature

Primjena

• Termoelektrični hlađivači: Iako su uglavnom temeljeni na Peltierovom učinku, razumijevanje Thomsonovog učinka je vrlo važno za dizajniranje učinkovitih termoelektričnih hlađivača.

• Termoelektrični generatori: Thomsonov učinak je također faktor za razmatranje pri razvoju termoelektričnih generatora za pretvaranje odlazne topline u električnu energiju.

• Istraživanje termoelektričnih materijala: Thomsonov učinak pruža važnu teorijsku osnovu za razvoj novih termoelektričnih materijala.