Սեբեկյան էֆեկտը. Ինչպես ջերմունակության տարբերությունները ստեղծում են էլեկտրական հոսք

Սեբեկի էֆեկտը է իրադարձություն, որը ջերմաստիճանի տարբերությունները փոխանցում է էլեկտրական Սեբեկի էֆեկտ և հակառակը։ Այն կոչվել է Գերմանաց ֆիզիկոս Թոմաս Յոհան Սեբեկի անունով, ով հայտնաբերել է այն 1821 թվականին։ Սեբեկի էֆեկտը է հիմք է հանդիսացել թերմոպար, թերմոէլեկտրական գեներատորներ և սպին կալորիտրոնիկայի համար։

Ինչ է Սեբեկի Էֆեկտը?

Սեբեկի էֆեկտը սահմանվում է որպես էլեկտրական էլեկտրական պոտենցիալ (կամ լարում) երկու տարբեր հղումներ կամ կիսահղումներ հաջորդականությամբ կապված և դրանց միացման կետերում ունեցող ջերմաստիճանի տարբերությունը։ Լարումը համեմատական է ջերմաստիճանի տարբերությանը և կախված է օգտագործվող նյութերից։

Օրինակ, թերմոպարը սարք է, որը օգտագործում է Սեբեկի էֆեկտը ջերմաստիճանը չափելու համար։ Այն կազմված է երկու տարբեր մետալների (ինչպես կոպեր և կատարի) հղումներից, որոնք միացված են երկու ծայրերում։ Մի ծայրը հանդիսանում է ջերմ աղբյուր (ինչպես օրինակ հուր), իսկ մյուս ծայրը կանգառ է (ինչպես օրինակ սառույցի ջուր)։ Ծայրերի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը ստեղծում է հղումների միջև լարում, որը կարող է չափվել լարումաչափով։

Սեբեկի էֆեկտը կարող է օգտագործվել էլեկտրաէներգիա ստեղծելու համար ստորակայուն ջերմությունից։ Թերմոէլեկտրական գեներատորը սարք է, որը կազմված է շատ թերմոպարներից, որոնք կապված են հաջորդականությամբ կամ զուգահեռ։ Թերմոպարների ջերմ կողմը կցված է ջերմաստիճանի աղբյուրին (ինչպես օրինակ շարժիչ կամ հրահանգիչ) և սառույցի կողմը կցված է ջերմաստիճանի սառույցին (ինչպես օրինակ օդ կամ ջուր)։ Կողմերի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը ստեղծում է լարում, որը կարող է հենց էլեկտրաէներգիա հասցնել էլեկտրական լիարժեք սարքին (ինչպես օրինակ լուսանկար կամ վենտիլատոր)։

Ինչպե՞ս է աշխատում Սեբեկի Էֆեկտը:

Սեբեկի էֆեկտը կարող է բացատրվել էլեկտրոնների վարքով հղումներում և կիսահղումներում։ Էլեկտրոնները բացասական լիցքավորված մասնիկներ են, որոնք ազատ շարժվում են այդ նյութերում։ Երբ հղում կամ կիսահղում առաջ է ջերմացվում, դրա էլեկտրոնները ստանում են ավելի շատ կինետիկ էներգիա և տենդեցիայով շարժվում են ավելի արագ։ Սա ստեղծում է դրանց դիֆուզիա ջերմ շրջանից սառույցի շրջան՝ ստեղծելով էլեկտրական էլեկտրական հոսք։

Այնուամենայնիվ, տարբեր նյութերը ունեն տարբեր քանակություններ և տիպեր էլեկտրոններ հղումի համար։ Որոշ նյութերն ունեն ավելի շատ էլեկտրոններ քան այլն, և որոշ նյութերն ունեն էլեկտրոններ տարբեր սպին ուղղություններով։ Սպինը էլեկտրոնների քվանտային հատկություն է, որը դրանց դարձնում է ինչպես փոքր մագնիսներ։ Երբ երկու նյութեր տարբեր էլեկտրոնային հատկություններով միացվում են, դրանք ստեղծում են ներկայացման կետ, որտեղ էլեկտրոնները կարող են փոխանցել էներգիա և սպին։

Սեբեկի էֆեկտը տեղի է ունենում, երբ երկու այդպիսի ներկայացման կետեր են ստանում ջերմաստիճանի տարբերություն։ Ջերմ ներկայացման կետի էլեկտրոնները ստանում են ավելի շատ էներգիա և սպին ջերմաստիճանի աղբյուրից և փոխանցում են դրան սառույցի ներկայացման կետի էլեկտրոններին ցիկլով։ Սա ստեղծում է լարում և