Себек эффекті

Сибек эффекті - бұл кондуктордың бір жағындағы температура екінші жағындағы температурадан өзгеше болғанда, кондуктордың үстелерінде араласқан напряжение пайда болатын феномен. Бұл эффект неміс физик Томас Йоханнес Сибектың атымен аталған, ол 19-ғасырдың басында алғаш рет сипаттады.

Сибек эффекті деген не?

Сибек эффекті кондукторда зарядты қозғартушылар, мисалы, электрондар, жылуын қозғартқанына негізделген. Кондукторға температура айырым қолданылғанда, жылы жағындағы зарядты қозғартушылар соңғы жағындағы зарядты қозғартушылардан көп кинетикалық энергияға ие болады, бұл зарядты қозғартушылардың жылы жағынан суық жағына қозғалысына әкеледі. Зарядтың қозғалуы кондукторда напряжение пайда етеді, оны вольтметр арқылы өлшеуге болады.

Сибек эффекті арқылы пайда болған напряжениенің өлшемі кондуктордағы температура айырымы мен кондуктордың өзінің қасиеттеріне пропорционал. Әр түрлі материалдар әр түрлі Сибек коэффициенттеріне ие, бұлар бір градус Кельвин айырымына қарата пайда болған напряжениені сипаттайтын параметрлер.

Сибек эффекті термоэлектрикалық жүргізгіштердің құрылымына негізделген, бұл құрылғылар жылуын электр энергиясына айналдыру үшін қолданылады. Олар Сибек эффектін қолданып, кондукторда напряжение пайда етеді, содан кейін осы напряжениені внешкі заттағы ағысқа әкеледі, мысалы, желтогөз же батареяға.

Сибек коэффициенті:

Сибек коэффициенті - бұл кондуктордың екі нүктесінде қолданылған температура айырымы 1°К екенде пайда болатын напряжение. Жылмалы температурада, мысалы, мисыр-константан комбинациясының Сибек коэффициенті 41 микровольт на Кельвин.

S = ΔV/ΔT = (Vсуық − Vжылы)/(Tжылы-Tсуық)

Мұнда,

• ΔV - материалдағы температура өзгерісі (ΔT) арқылы алуға болатын напряжение айырымын білдіреді.

• ΔV суық жағындагы напряжение мен жылы жағындагы напряжение арасындағы айырым ретінде анықталады.

Егер Vсуық мен Vжылы арасындағы айырым теріс болса, Сибек коэффициенті де теріс болады.

Егер ΔT кішкентай деп қабылданса.

Сонымен, Сибек коэффициентін температураға қатысты пайда болған напряжениенің бірінші туындысы ретінде анықтауға болады:

S = d V /d T

Спин Сибек эффекті:

Бірақ, 2008 жылы анықталған, магнитті металларға жылуы қолданылғанда, электрондар олардың спиндеріне қарай қайта құрастырылады. Бірақ, бұл қайта құрастыру жылуын қозғарту үшін жоқ. Бұл феномен спин Сибек эффектімен тең. Бұл эффект тез және ыңғайлы микро қозғалтқыштарды құруда қолданылады.

Неге Сибек коэффициенті температура өсуімен өседі?

Электр өндірісшілік температура өсуімен өседі, полупроводниковдық қасиеттерін көрсетеді. CuAlO2-нің жоғары Сибек коэффициенті мен төмен электр өндірісшілігі зарядты қозғартушылардың жоғары негізгі массасына байланысты.

Қандай сенсор Сибек эффектін анықтайды?

Термопара - бұл екі әртүрлі металл шоғырларын біріктіріп алынған электр құрылғысы. Ол температура сенсоры ретінде қолданылады. Ол Сибек эффекті принципіне негізделген.

Сибек эффектінің қолданылуы:

• Термоэлектрикалық жүргізгіштерде көптеген потенциалды қолданылу мүмкіндіктері бар, мисалы, алыстағы немесе электр жүйесінен тыс қонақшылар үшін энергия өндіру, қалдық жылуын қайта қолдану, температура өлшеу. Олар ұзақ ұзындықтағы ұшақтарда немесе топлиқке қол жетімділік аз болатын алыстағы аймақтарда қолданылатын басқа түрлерінің энергия өндіруі ыңғайсыз болғанда әсіресі пайдалы.

• Сибек эффекті термопараларда температура өзгерісін өлшеу үшін немесе электр қозғалтқыштарын инициализациялау үшін қолданылады. Көп қолданылатын термопара металл комбинациялары: константан-мисыр, константан-темір, константан-хром, константан.

• Сибек эффекті термоэлектрикалық жүргізгіштерде қолданылады, олар қысым машиналары ретінде қызмет етеді.

• Олар қайта қолданылатын жылуын энергияға айналдыру үшін қайсыбір электр станцияларында да қолданылады.

• Термоэлектрикалық жүргізгіштерден тыш, Сибек эффекті және Пельтьєр, Томсон эффекттері сынақшылық және термодинамика тағы басқа өнімдерде қолданылады. Олар термоэлектрикалық материалы және құрылғыларды зерттеуде да қолданылады.

Сибек эффектінің шектеулері:

Термоэлектрикалық жүргізгіштердің бір жақсысы - олар әлі де әріп-әрі жоғары эффективті емес. Термоэлектрикалық жүргізгіштердің эффективтілігі адатта олардың қызметінің өлшемі арқылы өлшенеді, бұл олардың жылуын электр энергиясына айналдыру қабілетін сипаттайтын параметр. Көпшілік термоэлектрикалық жүргізгіштердің өлшемі 1-ге тең немесе одан төмен, бұл олардың қабылдайтын жылуынан 1% ден азын электр энергиясына айналдыратынын білдіреді. Бұл төмен эффективтілік термоэлектрикалық жүргізгіштердің практикалық қолданылуын шектейді, бірақ зерттеушілер олардың болашақта эффективтілігін жақсарту үшін жаңа материалы және дизайндер қалыптастыруға аракет кілемін.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.