Mi a Thomson-effektus?

Mi az Thomson-effektus?

Thomson-effektus definíciója

Az Thomson-effektus a termoelektromosság jelenségének fontos része, amely leírja a hő felszívódását vagy kibocsátását egy vezetőben (vagy fémes vezetőben) jelenlévő hőmérsékleti gradiens mellett, amikor áram áthalad a vezetőn.

Működési elv

Amikor áram áthalad egy olyan vezetőn, ahol hőmérsékleti gradiens létezik, az elektronok (vagy más töltésvivők) különböző hőmérsékleti környezeteket tapasztalnak mozgása során. Mivel a töltésvivők különböző energiállapotban vannak különböző hőmérsékleteknél, energia (exoterm) felszabadul, amikor a magas hőmérsékletű régióból a mélyebb hőmérsékletű régióba haladnak, és energia (endoterm) felvehető, amikor a magas hőmérsékletű régióból haladnak. Ez a jelenség a Thomson-együtthatóval (T) mérhető, ami meghatározza a hőtermelés változását, amikor egységnyi áram áthalad egységnyi hőmérsékleti gradiensen.

P T a hőerő egységnyi hosszon;

Σ egy Thomson-együttható

I∇ az áramerősség

∇T a hőmérsékleti gradiens

Thomson-effektus képlet

P T a hőerő egységnyi hosszon;

Σ egy Thomson-együttható

I∇ az áramerősség

∇T a hőmérsékleti gradiens

Alkalmazás

• Termoelektromos hűtők: Bár elsősorban a Peltier-effektuson alapulnak, az Thomson-effektus megértése nagyon fontos hatékony termoelektromos hűtők tervezéséhez.

• Termoelektromos generátorok: Az Thomson-effektus szintén fontos tényező a hulladék hő átalakítása elektromossággá történő fejlesztés során.

• Termoelektromos anyagok kutatása: Az Thomson-effektus fontos elméleti alapot nyújt az új termoelektromos anyagok fejlesztéséhez.