24. Эффект Зеебека и его практическое применение.

Существование Зеебека сост-т в том, что в электрич. цепи состоящ-ей из послед-но соед-ых различных материалов, возник. ЭДС, если места контактов поддерж. при различн-ых темпер-ах. В небольшом интервале температур велечену термо-ЭДС можно считать пропорциональной разности температур и кооэ-ту Зеебека: , где Т – температура «горячего» контакта; Т₀ – температура «холодного» контакта; - удельная (деференц-ая) термо-ЭДС (коэф-т Зеебека), котора зависит в первую очередь от свойст материала, а также от тампературы.

Коэф-т Зеебека связан с коэф-том Пельтье следущим соотношением:

25.Эффект Пельте и его практическое применение

Обратный эффекту Зеебека, сущность его состоит в том, что при прохождении тока в цепи, состоящей из различных проводников, в местах контактов в дополнении к джоулевой теплоте выделяется или поглощается в зависимости от направления тока некоторое количество тепла, пропорциональное прошедшему через контакт количеству электричества и коэффициенту Пельте: Q_п= П Jt,

Q_п = П Jt, где П- коэффициент Пельте, зависящий от природы контактирующих материалов,J-сила тока; t-время прохождения тока.

П связан с (удельная термо ЭДС) следующим соотношением:

Элементы Пельтье применяются в ситуациях, когда необходимо охлаждение с небольшой разницей температур, или энергетическая эффективность охладителя не важна. Кроме того, элементы Пельтье применяются для охлаждения устройств с зарядовой связью в цифровых фотокамерах. За счёт этого достигается заметное уменьшение теплового шума при длительных экспозициях (например в астрофотографии). Многоступенчатые элементы Пельтье применяются для охлаждения приёмников излучения в инфракрасных сенсорах. Также элементы Пельтье часто применяются для охлаждения и термостатирования диодных лазеров с тем, чтобы стабилизировать длину волны излучения.

26 Определение коэф-та теплопроводности абсолютным методом

В абс. М-де исп-ся соотношение . При этом нужно создать условия для создания определённого теплового потока в исследю мат-ле и обесп-ть дост. Точн. Измер-е всех пар-ров, необх-ых для вычисл-ия.

Образец с нагревателем и датчиками, размещ-й в вакуумирован. сосуде, зажат между метал. блоками 2 и 3, изгот. из мат-ла с выс. теплопров-тью (Cu, Ag, Al), в к. вставлены датчики Т ^оС . В блок 3 вмонтирован нагреватель 5, тепл. мощность к-го рассч-ся по измер-м во внеш. цепи току и напряжению питания Q=U*I

Отсутствие газов в объеме обесп-т отсут-ие заметных потерь Q ч/з бок. пов-сти образца и блоков.

При этом тепл. излуч-е остаётся осн. ист-ком погр-сти, поэт. для его умен-ия иногда устан-ся тепл. краны. Для умен-ия погр-сти измер-я также пров-т на малом перепаде темп-р и образцы исп-т с больш. сечением и малой длиной

27 Определение коэффициента теплопроводности относительным методом.

Теплопроводность и термоэлектрич. эффекты – группа явлений, соответствующая переносу теплоты и заряда, часто исп-ся для опред-ия электрофизических параметров проводящих материалов. Коэф. теплопроводность опред. Кол-во теплоты, переносимой ч/з единичное сечение при наличии нормального к сечению градиента температур, численно равному 1 К/м. Поток теплоты Q ч/з сечение S будет равен Q = χ_*S_*

В относит. методе исп-ся принцип сравнения. Один и то же тепловой поток проходит через образцы 2 материалов. Потери теплоты на боковых поверхностях вводят в расчет. Удаление воздуха не требуется, а точность измерений высока. Столб постоянного сечения собран из нагревателя Н, холодильника х и образцов I – III. Теплопроводность образцов I и III – известна, а образца – II измеряется. Элементы столбика раздел-ся металл. блоками с высокой теплопроводности. В местах стыков вмонтированы термопары 1 – 6. С помощ. нагревателя и холодильника ч/з столбик проходит поток теплоты. Полагают, что потери теплоты ч/з боковые поверхности в любом элементе столбика одинаковы. Поток теплоты ч/з сечение столбика при продвижении от нагревателя к холодильнику падает приблизительно по линейному закону, а поток ч/з слой II равен ср. значению потоков ч/з слои I и III.

Q_I = χ₀* S* ; Q_II = χ* S* ; Q_III = χ₀* S* ,

где χ₀ - теплопроводность слоев I и III, l₀ – толщина слоев I и III.

Q_II= (Q_I + Q_III) /2; χ = χ_{0 * ;}

Для получения максимально возможной точности желательно выбирать эталон cо значением χ₀ того же порядка, что и коэф-нт теплопроводности исследуемого образца. Следует отметить важность правильного расположения установки: нагреватель – сверху, холодильник – снизу – для сведения к минимуму охлаждения боковых поверхностей за счет конвекционных потоков воздуха.