Thomson Etkisi nedir?

Thomson Etkisi Nedir?

Thomson etkisi tanımı

Thomson etkisi, termoelektriklik fenomeninin önemli bir parçasıdır ve bu, bir elektrik akımının geçirildiği bir iletken (veya yarıiletken) içinde, sıcaklık gradyanı varlığında ısı emilimi veya salınımını tanımlar.

Çalışma prensibi

Bir elektrik akımı, sıcaklık gradyanı olan bir iletken boyunca geçtiğinde, elektronlar (veya diğer yük taşıcılar) hareketleri sırasında farklı termal ortamlar yaşarlar. Yük taşıyıcıların farklı sıcaklıklarda farklı enerji durumları olduğu için, yüksek sıcaklık bölgesinden düşük sıcaklık bölgesine giderken bazı enerjiyi salerler (ekzotermik) ve düşük sıcaklık bölgesinden yüksek sıcaklık bölgesine giderken enerji emerler (endotermik). Bu fenomen, Thomson katsayısı (Σ) ile nicelendirilebilir, bu da birim akımın birim sıcaklık gradyanı üzerinden geçtiğinde üretilen ısı değişiminin tanımlamasını sağlar.

P T, birim uzunluk başına termal güç;

Σ, Thomson katsayısıdır

I∇, akım yoğunluğu

∇T, sıcaklık gradyanı

Thomson etkisi formülü

P T, birim uzunluk başına termal güç;

Σ, Thomson katsayısıdır

I∇, akım yoğunluğu

∇T, sıcaklık gradyanı

Uygulama

• Termoelektrik soğutucular: Öncelikle Peltier etkisine dayanmakla birlikte, verimli termoelektrik soğutucular tasarlarken Thomson etkisini anlamak çok önemlidir.

• Termoelektrik jeneratörler: Atık ısıyı elektrik enerjisine dönüştürmek için geliştirilen termoelektrik jeneratörlerde Thomson etkisi de dikkate alınmalıdır.

• Termoelektrik malzemeler üzerinde araştırma: Thomson etkisi, yeni termoelektrik malzemelerin geliştirilmesi için önemli bir teorik temel sağlar.