к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Термоэлектрические явления

Термоэлектрические явления - совокупность явлений, связанных с потоками носителей заряда, вызванных градиентом температуры и переносом тепла электрич. током I. К T. я. относят возникновение в замкнутой электрич. цепи, составленной из разных проводников, термоэдс в условиях, когда места контактов поддерживаются при разных темп-pax (Зеебека эффект ).В небольшом интервале температур термоэдс U можно считать пропорциональной разности температур с коэф. пропорциональности a (коэф. термоэдс, уд. термоэдс): U=a(T₁- T₂). Коэф. a определяется материалами проводников, но зависит также от температуры.

Другое T. я.- выделение (или поглощение) тепла (в зависимости от направления тока) в местах контактов разнородных проводников. Кол-во тепла Q пропорционально кол-ву электричества It, прошедшему через контакт: Q = pIt, где I-сила тока, t - время, p - коэф. Пельтье (см. Пельтье эффект).

Как T. я. рассматривается также выделение (или поглощение) тепла в объёме проводника при протекании тока I (в дополнение к теплоте Джоуля), если вдоль проводника существует перепад температур: Q = т (T₁- T₂)It, где T₁, T₂-температуры на концах проводника, т - коэф. Томсона. Томсон вывел термодинамич. соотношения между p, a, т: p= aT, т= Тдa/дТ (см. Томсона эффект).

Классификация T. я. может быть осуществлена на основе феноменологич. теории переноса явлений. В однородной среде имеют место соотношения

где j_i, q_i , дT/дx_k, E'_k - компоненты векторов плотности тока, плотности потока тепла, град. температуры и обобщённого электрич. поля (E' = E+m/e, где m - хим. потенциал для носителей заряда); s_ik, a_ik, p_ik, -компоненты тензоров электропроводности, термоэдс, Пельтье, теплопроводности. При j = 0 и имеет место эффект Зеебе-ка Е'_i = Sa_ikдT/дx_k. При =0, q_i = Sp_ikj_k - эффект Пельтье.

Большинство полупроводников в отсутствие магн. поля термоэлектрически изотропны, т. е. тензоры s_ik и др--скалярные величины. Для них эффекты Пельтье и Зеебека можно наблюдать только в электрич. цепях, составленных из разнородных материалов.

В термоэлектрически анизотропных материалах (напр., Bi, ZnS) можно наблюдать поперечные эффекты Зеебека и Пельтье, если направления приложенного градиента температуры или тока j не совпадают с гл. осями тензоров a_ik, p_ik. В прямоугольной пластинке размерами l_x, l_y, l_z возникают разность потенциалов между боковыми гранями U_y = a_yxDT_xl_y/l_x или поперечный перепад температуры . Изменения тензоров a_ik и p_ik в магн. поле приводят к продольным и поперечным термогальвано-магнитным явлениям.

T. я. лежат в основе разл. техн. устройств. Термоэлементы применяются для непосредств. превращения тепловой энергии в электрическую, а также для "перекачки тепла и холода". Согласно теории Иоффе, эффективность термо-генерирующего и охлаждающего термоэлементов определяется параметром

где индексы n к r относятся соответственно к ветвям с электронной и дырочной проводимостью. Если и s_n = s_p, то . Для диэлектриков и для металлов Z мало, а достигает макс. значения в легиров. полупроводниках с концентрацией носителей п~ 10¹⁹ - 10²⁰ см^-3.

Литература по термоэлектрическим явлениям

Ансельм А. И., Введение в теорию полупроводников, 2 изд., M., 1978;
Зеегер К., Физика полупроводников, пер. с англ., M., 1977;
Аскеров Б. И., Электронные явления переноса в полупроводниках, M., 1985.

З. M. Дашевский

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира