อะไรคือ Thomson Effect?

อะไรคือเอฟเฟกต์ทอมสัน?

คำนิยามของเอฟเฟกต์ทอมสัน

เอฟเฟกต์ทอมสันเป็นส่วนสำคัญของปรากฏการณ์เทอร์โมอิเล็กทริกซึ่งบรรยายถึงปรากฏการณ์การดูดซับหรือปล่อยความร้อนในตัวนำ (หรือสารกึ่งตัวนำ) ในขณะที่มีการผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำเมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิ

หลักการทำงาน

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิ อิเล็กตรอน (หรือพาหะประจุอื่น ๆ) จะประสบกับสภาพความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างการเคลื่อนที่ เนื่องจากพาหะประจุมีสถานะพลังงานที่แตกต่างกันในอุณหภูมิที่ต่างกัน พวกเขาจะปล่อยพลังงาน (เอกโซเธอร์มิก) เมื่อเคลื่อนที่จากพื้นที่อุณหภูมิสูงไปยังพื้นที่อุณหภูมิต่ำ และดูดซับพลังงาน (เอนโดเธอร์มิก) เมื่อเคลื่อนที่จากพื้นที่อุณหภูมิสูง ปรากฏการณ์นี้สามารถบรรยายได้โดยใช้สัมประสิทธิ์ทอมสัน (T) เพื่อกำหนดปริมาณ การเปลี่ยนแปลงความร้อนที่สร้างขึ้นเมื่อมีกระแสไฟฟ้าหน่วยเดียวผ่านความแตกต่างของอุณหภูมิหน่วยเดียว

P T คือกำลังความร้อนต่อความยาวหน่วย;

Σ คือสัมประสิทธิ์ทอมสัน

I∇ คือความเข้มของกระแสไฟฟ้า

∇T คือความแตกต่างของอุณหภูมิ

สูตรของเอฟเฟกต์ทอมสัน

P T คือกำลังความร้อนต่อความยาวหน่วย;

Σ คือสัมประสิทธิ์ทอมสัน

I∇ คือความเข้มของกระแสไฟฟ้า

∇T คือความแตกต่างของอุณหภูมิ

การประยุกต์ใช้

• เครื่องทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริก: แม้ว่าจะพัฒนาขึ้นตามเอฟเฟกต์ปาล์เตียร์เป็นหลัก แต่การทำความเข้าใจเอฟเฟกต์ทอมสันมีความสำคัญอย่างมากในการออกแบบเครื่องทำความเย็นเทอร์โมอิเล็กทริกที่มีประสิทธิภาพ

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก: เอฟเฟกต์ทอมสันยังเป็นปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกเพื่อแปลงความร้อนที่เหลือเป็นไฟฟ้า

• การวิจัยวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก: เอฟเฟกต์ทอมสันให้ฐานทฤษฎีที่สำคัญสำหรับการพัฒนาวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกใหม่