Kas ir Tomsona efekts?

Kas ir Tomsona efekts?

Tomsona efekta definīcija

Tomsona efekts ir svarīga daļa no termoelektriskuma parādības, kas apraksta siltuma apsūkšanu vai izdalīšanos vedējā (vai pusvedējā) pie temperatūras gradiens, kad caur vedēju tiek pārvest strāva.

Darbības princips

Kad caur vedēju ar temperatūras gradienu tiek pārvesta elektriskā strāva, elektroni (vai citi lādiņu neiespējamie) pieredz dažādu siltumnīdzību savā kustībā. Tā kā lādiņiem ir dažādas enerģijas stāvokļi dažādās temperatūrās, viņi izdalīs dažādu enerģiju (eksotermiski), pārvietojoties no augstākas temperatūras zonās uz zemāku, un apsūkos enerģiju (endotermiski), pārvietojoties no zemākas temperatūras zonās. Šo parādību var aprakstīt, izmantojot Tomsona koeficientu (T), kas definē siltuma izmaiņas, kad caur vienības strāvas plūsmu tiek pārvesta caur vienības temperatūras gradienu.

P T ir siltuma jauda vienības garumā;

Σ ir Tomsona koeficients

I∇ ir strāvas intensitāte

∇T ir temperatūras gradiens

Tomsona efekta formula

P T ir siltuma jauda vienības garumā;

Σ ir Tomsona koeficients

I∇ ir strāvas intensitāte

∇T ir temperatūras gradiens

Lietojums

• Termoelektriskie dzērieni: Lai gan galvenokārt balstīti uz Peltiera efektu, Tomsona efekta sapratne ir ļoti svarīga, lai izstrādātu efektīvus termoelektriskos dzērienus.

• Termoelektriskie ģeneratori: Tomsona efekts ir arī jāņem vērā, izstrādājot termoelektriskus ģeneratorus, lai pārvērstu atkritumu siltumu elektroenerģijā.

• Termoelektrisko materiālu pētījumi: Tomsona efekts sniedz svarīgu teorētisko pamatu jaunu termoelektrisko materiālu izstrādei.