اثر ترموالکتریکی

دانشنامه عمومی

اثر گرمابرقی[ ۱] یا اثر ترموالکتریک تبدیل مستقیم اختلاف دما به ولتاژ الکتریکی یا برعکس آن توسط ترموکوپل است. [ ۲] یک دستگاه ترموالکتریک وسیله ای است که در صورت وجود اختلاف دما در دو سر آن، یک اختلاف پتانسیل پدیدمی آورد. متقابلاً، در صورت اعمال ولتاژ به دو سر آن، حرارت از سمتی به سمت دیگر حرکت می کند و اختلاف دما ایجاد می شود. در ابعاد اتمی، گرادیان دمای اعمال شده سبب می شود تا حامل های بار در ماده از قسمت گرم به قسمت سرد حرکت کنند.
این اثر در تولید الکتریسیته و محاسبه دمای اجسام یا تغییر دمایشان کاربرد دارد. چون جهت گرم شدن و سرد شدن با قطبش ولتاژ اعمال شده رابطهٔ مستقیمی دارد، دستگاه های ترموالکتریک می توانند به عنوان کنترلگرهای دما نیز به کار روند.
عبارت اثر ترموالکتریک شامل سه اثر شناخته شده مجزا است: اثر سیبِک، اثر پلتیه و اثر تامسون.
اثر سیبک و پلتیه بیان های متفاوت از یک فرایند فیزیکی یکسان هستند؛ ممکن است از این فرایند فیزیکی در کتاب ها به عنوان اثر زبک - پلتیر یاد شود. ( جدایی این دو اثر ناشی از کشف های مستقل توسط فیزیکدان فرانسوی ژان شارل آتاناز پلتیه و فیزیکدان آلمانی توماس یوهان سیبک است ) . اثر تامسون تعمیمی از اثر پلتیر - سیبک می باشد که توسط لرد کلوین اعتبار یافته است.
گرمایش ژول، گرمایی که در زمان عبور جریان از یک مقاومت ایجاد می شود به طور کلی اثر ترموالکتریک نامیده نمی شود. اثرهای پلتیه - زبک و تامسون از نظز ترمودینامیکی بازگشت پذیر هستند، [ ۳] حال آنکه گرمای ژول بازگشت پذیر نمی باشد.
اثر سیبِک بیانگر اختلاف پتانسیل الکتریکی است که در نتیجه گرادیان دما به وجود می آید. برای دو ماده مختلف، ترموکوپل اختلاف پتانسیل دو قسمت سرد و گرم را محاسبه می کند. این اختلاف پتانسیل با اختلاف دمای دو نقطه از دو ماده، رابطهٔ مستقیم دارد. آلساندرو ولتا دانشمند ایتالیایی اولین کسی بود که به این مفهوم در سال ۱۷۹۴ پی برد. [ ۴] نام این اثر برگرفته از نام فیزیکدانی آلمانی به نام توماس یوهان سیبک است که در سال ۱۸۲۱ این اثر را مجدداً کشف کرد. [ ۵] او مشاهده کرد که در یک مدار بسته شامل دو فلز متفاوت با اختلاف دما، سوزن قطب نما منحرف می شود. این به دلیل تفاوت سطح انرژی الکترون ها در مواد مختلف است که منجر به ایجاد اختلاف پتانسیل و در نتیجه جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی می شود. سیبِک متوجه وجود جریان الکتریکی نشد و به همین دلیل نام این اثر را «مغناطیس حرارتی» گذاشت. فیزیکدان دانمارکی هانس کریستین اورستد بود که نام این اثر را اصلاح کرد.
عکس اثر ترموالکتریکی
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

پیشنهاد کاربران

بپرس