Termoelektrik hodisalar
Yarimo'tkazgichli metallarda zaryad o'tkazish (elektr toki) va energiya jarayonlari o'zaro bog'liqdir, chunki ular o'tkazuvchan elektronlar va teshiklarning harakatlanuvchi oqim tashuvchilari orqali amalga oshiriladi. Bu munosabat termoelektrik hodisalar deb ataladigan bir qator hodisalarni ( Seebek , Peltier va Tomson) keltirib chiqaradi .
Seebek effekti shundaki , bir-biriga o'xshash bo'lmagan metallarning yopiq elektr zanjirida, agar aloqa nuqtalari turli haroratlarda saqlansa , termo -emf paydo bo'ladi. Bu EMF faqat haroratga va termoelementni tashkil etuvchi materiallarning tabiatiga bog'liq. Metall juftliklar uchun termo -EMF 50 mkV / darajaga yetishi mumkin; yarimo'tkazgichli materiallarda termo -EMF qiymati yuqori (10 2-da + 10 3-mkV / daraja).
Seebeck effekti qo'llaniladi:
- nuqsonlarni aniqlashning elektrotermik usulida, bu boshqariladigan zonadan ma'lum vaqt davomida doimiy elektr tokini o'tkazish yo'li bilan isitilishi, uning isitilishi haroratining termojuft-sensor yordamida o'lchanishi va mavjudligi. nuqson, bu haroratning payvandlangan ulanishning nuqsonsiz zonasining isitish haroratidan og'ishi bilan baholanadi, bu ikki xil metallning payvandlangan birikma zonasini nazorat qilish uchun , masalan, radio aloqa moslamalari bilan tavsiflanadi. komponentlar, termojuft-sensor sifatida ulangan metallar tomonidan hosil qilingan termojuft ishlatiladi.
Payvand chokining sifatini tekshirish uchun termoelektrik potentsialning payvand bo'ylab taqsimlanishi qayd etiladi. Tarqatish egri chiziqlaridagi tepaliklar va chuqurliklar tikuvning heterojenligini ko'rsatadi va ularning kattaligi heterojenlik darajasini ko'rsatadi. Tez va aniq.
Agar barcha birikmalari (kontaktlari) bir xil haroratda saqlanadigan har qanday tarkibdagi har qanday miqdordagi o'tkazgichlar termoelement shoxlaridan birining uzilishiga ketma-ket ulangan bo'lsa, bunday tizimdagi termo -EMF bo'ladi. asl elementning termo -EMF ga teng .
Himoya qopqog'ini o'z ichiga olgan termojuft , elektr izolyatsiyali termoelektrodlar , ularning ishchi uchlari o'lchov birlashmasini tashkil etuvchi o'tkazgich o'tkazgich bilan jihozlangan bo'lib, tebranish va yuqori isitish tezligi sharoitida termojuftning xizmat qilish muddatini oshirish uchun xarakterlanadi. , termojuftning o'lchash birikmasi himoya qopqog'ining pastki qismida joylashgan kukunli metall qatlami shaklida amalga oshiriladi.
Kontaktda ishtirok etadigan moddalarning jismoniy holatini o'lchashda termo -EMF qiymati ham o'zgaradi
termo -EMF ning haroratga bog'liqligiga ko'ra komponentlarning cheklangan va cheksiz o'zaro eruvchanligiga ega bo'lgan tizimlarni tanib olish usulida qo'llaniladi, bu ikki namunaning kontaktini aniqlashning ishonchliligini oshirish uchun termo -EMF bilan tavsiflanadi. o'rganilayotgani o'lchanadi.
Har tomonlama bosim ostida siqilgan metall va normal bosim ostida bir xil metall o'rtasida termo -EMF ham paydo bo'ladi.
Masalan, 100 ° C haroratda va 12 kbar bosimdagi temir uchun termo -EMF 12,8 mkV ni tashkil qiladi . Metall yoki qotishma magnit maydonda to'yingan bo'lsa, nisbiy magnit maydoni bo'lmagan bir xil moddadan 09 mkV / darajali termo -EMF hosil bo'ladi.
Seebek effekti - ketma-ket bog'langan o'xshash bo'lmagan o'tkazgichlardan tashkil topgan kontaktlarning zanglashiga olib kirishda EMF paydo bo'lishida, ular orasidagi kontaktlar har xil haroratga ega. 1821 yilda ochilgan. Agar elektr zanjiri 2 xil o'tkazgichdan iborat bo'lsa, u termojuft (termojuft) deb ataladi. Termo -EMF qiymati faqat issiq T 1 haroratiga bog'liqva sovuq T 2 kontaktlari va o'tkazgichlarning materialidan.
Termo -EMF bitta materialdan iborat bo'lgan sxemada paydo bo'lishi mumkin, agar uning turli bo'limlari turli xil texnologik operatsiyalarga duchor bo'lsa. Agar bu holda paydo bo'ladigan qo'shimcha aloqa nuqtalari bir xil haroratda saqlansa, u kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har qanday miqdordagi boshqa materiallarni ketma-ket kiritish bilan o'zgarmaydi.
termo -emf juda kichik , yarimo'tkazgichlar va ularning qotishmalarida nisbatan ko'proq termo -emf ( Pd + Ag ). Bunday hodisalarning sababi oqim tashuvchilarning oqimidagi kuch balansining buzilishidir.
Qo'llanilishi: termoelektrik o'lchash asboblarida (termoelektrik termometrlar), termoelektrik konvertorning elektr o'lchash mexanizmi bilan kombinatsiyasini ifodalaydi. Sinusoidal bo'lmagan oqimlarda va yuqori chastotalarda I va U ni o'lchash uchun foydalaniladi.
Termoelektrik ohmmetr:
1 - isitgich; 2 - termojuft; 3 - yuk;
M - o'lchash mexanizmi
Peltier effekti Seebek effektining teskarisidir . Oqim turli metallarning tutashuv joyidan o'tganda, Joul issiqligidan tashqari, oqim yo'nalishiga qarab ma'lum miqdorda issiqlik qo'shimcha ravishda chiqariladi yoki so'riladi (20 ° C da antimon-vismut birikmasi - 10,7 mkkal / Kulon). Issiqlik miqdori oqimning birinchi kuchiga proportsionaldir.
Libos effektidan qanday foydalanishga bir nechta misollar:
- PMT signalining shovqin nisbatini oshirish uchun PMT vakuum qobig'i ichida joylashgan termoelektrik elementlar bilan fotokatodlarni sovutish usuli taklif etiladi;
- sovutgich, gaz namunalarini olish moslamalari, ularda kondensat drenaji muzlatgich bilan ajralmas bo'ladi. Peltier elementlarining sovuq birikmalari ichi bo'sh konusning ichki tomoniga o'rnatiladi va o'lchov gazidan namuna olish uchun quvur liniyasi undan ajralib chiqadi. Sovutgich Peltier elementlari tomonidan iste'mol qilinadigan oqim generatori sifatida , termoelementlarning batareyasi ta'minlanganligi bilan ajralib turadi, ularning issiq birikmalari chiqindi gaz kanalida, sovuq birikmalar esa tashqi kosmosda joylashgan.
