§4. Термоэлектрлік қүбылыстар.

Біз жогарыда бірінші текті өткізгіштерден күрылған түйық

тізбекте электр қозғаушы күш өңбейді дедік. Бірақ ол, түрлі

өткізгіштер арасында контактілердің температурасы бірдей болғанда

ғана дүрыс. Контактілердің арасында температурасы эр түрлі болса,

онда тізбекте нольден айрыкша электр козғаушы күші пайда болады.

Егер екі металдан түйық тізбек жасап, жапсардың біреуін қыздырып,

екіншісін суык күйінде калдырса, тізбекпен ток жүреді. Осы эффект

термоэлектр қүбылысы деп аталады. Металдағы жылулық жэне

электрлік процестер арасында (жартылай өткізгіштерде) термо-

электрлік қүбылыстардан Зеебек қүбылысы, Пельтье қүбылысы жэне

Томсан қүбылысы деп аталатын қүбылыстардан туатын белгілі бір

өзара байланыс болады.

ЗЕЕБЕК ҚҮБЫЛЫСЫ

Зеебек 1821 жылы түйық тізбек қүрайтын әртекті екі

металдарды екі түрлі температурада үстаған жағдайда осы тізбекте

ток жүретінін байқады, яғни тізбекте электр қозғаушы күш пайда

болады. Бүл екі себептен болады:

1) Әр түрлі температурадағы металдар үшін, бүлардың бірін-

шісінен екіншісіне өткендегі потенциалдар секірмесі (ішкі контактілік

278

потенциалдар айырмасы) бірдей емес жэне бүкіл тізбек үшін потен-

циалдар айырмасының косындысы нольден айрыкша болады.

2) Термоэлектрлік кұбылыс пайда болатындығының екінші се-

бебі: біртекті металл өткізгіштердің өн бойында температураның

градиентінің болуымен түсіндіруге болады .

Зеебек кұбылысы температуралар айырымын өлшеу үшін кол-

данылады. Мүндай кондырғы термопара деп атапады. Ол үшін термо-

пара дәнекерінің бірін 0 С температурада үстап, екіншісін темпе-

ратурасы өлшенетін ортаға орналастырады. Сонда темпераураның ша-

масын гапьвонометр мен өлшейтін, термоток тудыратын күшке қарап

өлшейді (анықтайды).

ПЕЛЬТЬЕ ҚҮБЫЛЫСЫ

Пельтье 1834 жылы ашқан бүл қүбылыстың сыры мынандай:

эртекті металдардан немесе жартылай өткізгіштерден түратын тізбек

арқылы ток өткенде дэнекердің бірінен жылу бөліну, екіншісінде -

жылу сіңіру жүріп жатады. Сөйтіп, Пельтье қүбылысы Зеебек

қүбылысына кері кұбылыс болады. Бөлінген жылу мөлшері мына

өрнекпен анықталады Ялв = П ,й • ц = Плй ■ н , мүндағы ц = іі дәнекерден

өткен заряд.

Пдв-Пельтье коэффициенті деп аталады.

Джоуль-Ленц жылуынан Пельтье жылуының айырмашылығы,

ол токтың квадратына, бірінші дәрежесіне пропорционал болады.

Токтың багытын өзгерткен кезде жылу 0 -де таңбасын өзгертеді, яғни

жылу бөлінудің орнына сондай мөлшерде жылу жұтылады. Демек,

*2лв - •

Пельтье құбылысын тоңазытқыш қондырғыларында жэне үйді

жылыту максатында кондиционерлерде қолданылады.

ТОМСОН ҚҮБЫЛЫСЫ

1856 Жылы Томсон өзінің термодинамика жөніндегі ой-

ұсыныстарының негізіне сүйене отырып, бойында температураның

градиенті бар бір текті өткізгіштен ток өткенде Пельтье жылуына

ұқсас жылудың бөлінуге немесе жұтылуға тиісті екендігін болжаған

еді. Бұл эффект кейіннен экспериментті тұрғьщан дэлелденіп, Томсон

эффектісі деп аталды. Томсон құбылысынан өткізгіште бөлінетін

меншікті қуат мынаган тең: н> = г -с-Г-Г- у..

279

мұндағы

ток тығыздығы,

—аі ог- ерілғен орындағы температуранын градиенті• /-

сһх

т - Томсон коэффициент.

280