Hiệu ứng Thomson là gì

Hiệu ứng Thomson là gì?

Định nghĩa hiệu ứng Thomson

Hiệu ứng Thomson là một phần quan trọng của hiện tượng điện nhiệt, mô tả hiện tượng hấp thụ hoặc giải phóng nhiệt trong một dẫn thể (hoặc bán dẫn) khi có sự chênh lệch nhiệt độ và dòng điện chạy qua dẫn thể.

Nguyên lý hoạt động

Khi dòng điện chạy qua dẫn thể có sự chênh lệch nhiệt độ, các electron (hoặc các hạt mang điện khác) trải qua môi trường nhiệt khác nhau trong quá trình di chuyển. Do các hạt mang điện có các trạng thái năng lượng khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau, chúng giải phóng một phần năng lượng (hấp thụ nhiệt) khi di chuyển từ vùng nhiệt độ cao sang vùng nhiệt độ thấp, và hấp thụ năng lượng (giải phóng nhiệt) khi di chuyển từ vùng nhiệt độ thấp. Hiện tượng này có thể được mô tả bằng hệ số Thomson (T) để định lượng, xác định sự thay đổi nhiệt sinh ra khi một đơn vị dòng điện chạy qua một đơn vị chênh lệch nhiệt độ.

P T là công suất nhiệt trên đơn vị chiều dài;

Σ là hệ số Thomson

I∇ là cường độ dòng điện

∇T là gradient nhiệt độ

Công thức hiệu ứng Thomson

P T là công suất nhiệt trên đơn vị chiều dài;

Σ là hệ số Thomson

I∇ là cường độ dòng điện

∇T là gradient nhiệt độ

Ứng dụng

• Bộ làm mát điện nhiệt: Mặc dù chủ yếu dựa trên hiệu ứng Peltier, việc hiểu rõ hiệu ứng Thomson rất quan trọng để thiết kế bộ làm mát điện nhiệt hiệu quả.

• Bộ phát điện nhiệt điện: Hiệu ứng Thomson cũng là một yếu tố cần xem xét khi phát triển bộ phát điện nhiệt điện để chuyển đổi nhiệt dư thành điện.

• Nghiên cứu về vật liệu nhiệt điện: Hiệu ứng Thomson cung cấp cơ sở lý thuyết quan trọng cho việc phát triển vật liệu nhiệt điện mới.