Що таке ефект Томсона?

Що таке ефект Томсона?

Визначення ефекту Томсона

Ефект Томсона є важливою частиною явища термоелектрики, яке описує процес поглинання або виділення тепла в провіднику (або напівпровіднику) наявності градієнта температури при проходженні електричного струму через провідник.

Принцип роботи

Коли електричний струм проходить через провідник з градієнтом температури, електрони (або інші носії заряду) дістаються в різних термічних умовах під час свого руху. Оскільки носії мають різні енергетичні стани при різних температурах, вони виділяють деяку енергію (екзотермічно), коли переміщуються з області високої температури до області низької температури, і поглинають енергію (ендотермічно), коли переміщуються з області високої температури. Це явище можна описати коефіцієнтом Томсона (T), який визначає зміну виробленого тепла при проходженні одиниці струму через градієнт температури.

P T — це теплова потужність на одиницю довжини;

Σ — коефіцієнт Томсона

I∇ — інтенсивність струму

∇T — градієнт температури

Формула ефекту Томсона

P T — теплова потужність на одиницю довжини;

Σ — коефіцієнт Томсона

I∇ — інтенсивність струму

∇T — градієнт температури

Застосування

• Термоелектричні холодильники: Хоча в основному базуються на ефекті Пельтьє, розуміння ефекту Томсона дуже важливе для проектування ефективних термоелектричних холодильників.

• Термоелектричні генератори: Ефект Томсона також є фактором, який слід враховувати при розробці термоелектричних генераторів для перетворення відходів тепла на електроенергію.

• Дослідження термоелектричних матеріалів: Ефект Томсона надає важливу теоретичну основу для розробки нових термоелектричних матеріалів.