Šta je Thomson efekat?

Šta je Thomsonov efekat?

Definicija Thomsonovog efekta

Thomsonov efekat je važan deo fenomena termoelektričnosti, koji opisuje pojavu apsorpcije ili emitovanja toplote u vodilu (ili poluprovodniku) u prisustvu gradijenta temperature kada električni tok prolazi kroz vodil.

Način rada

Kada električni tok prolazi kroz vodil sa gradijentom temperature, elektroni (ili drugi nosioci naboja) iskuse različit termički okruženje tokom svog kretanja. Budući da nosioci imaju različite energetske stanja na različitim temperaturama, one emituju neku energiju (egzotermno) kada se kreću iz regiona visoke temperature prema regionu niske temperature, i apsorbiraju energiju (endotermno) kada se kreću iz regiona visoke temperature. Ovaj fenomen može se opisati Thomsonovim koeficijentom (

T) kako bi se kvantifikovalo, što definiše promenu generisane toplote kada jedinica struje prolazi kroz jedinicni gradijent temperature.

Formula Thomsonovog efekta

P T je toplotna snaga po jedinici dužine;

Σ je Thomsonov koeficijent

I∇ je intenzitet struje

∇T je gradijent temperature

Primena

• Termoelektrični hladnjaci: Iako su uglavnom zasnovani na Peltierovom efektu, razumevanje Thomsonovog efekta je veoma važno za dizajniranje efikasnih termoelektričnih hladnjaka.

• Termoelektrični generatori: Thomsonov efekat je takođe faktor koji treba uzeti u obzir prilikom razvoja termoelektričnih generatora za pretvaranje otpadne toplote u električnu energiju.

• Istraživanja termoelektričnih materijala: Thomsonov efekat pruža važnu teorijsku osnovu za razvoj novih termoelektričnih materijala.