![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Китайгородский А.И. Введение в физику учеб. пособие для студентов высш. техн. учеб. заведений
.pdfЯвления Пельтье и Томсона имеют те же физические основания, что и возникновение термоэлектродвижущей силы. Последнее явле ние возникает в конечном счете по той причине, что тепловой поток переносит электрические заряды. Здесь же мы имеем явления, в ко торых поток электрических зарядов несет с собой тепло.
§280. Применения термоэлектрического эффекта
Внастоящее время серьезные возможности имеет применение термоэлементов в качестве генераторов электроэнергии. Металли ческие термоэлементы обладают коэффициентом полезного действия порядка 0,5%, но к. п. д. полупроводникового элемента, составлен ного из дырочной и электронной ветвей, уже сейчас доходит до 7—8%.
Низкий коэффициент полезного действия объясняется необ ратимыми потерями на джоулево тепло. Если R0 — сопротивление внутренней части цепи, a R — внешнее сопротивление, то мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении (полезная мощность),
будет равна |
, |
„ для |
любой |
электрической цепи; |
здесь |
<§ — |
э. д. с. Подставляя |
значение термоэлектродвижущей |
силы, |
полу |
|||
чим для мощности термоэлемента |
выражение |
|
|
|||
|
|
|
|
(R + R»)2 |
|
|
Электродвижущие |
силы |
термоэлемента — это величины порядка |
десятых долей вольта. Желая получить напряжение, скажем, 120 В, термоэлементы соединяют в батарею (последовательно). Если нужны сильные токи, то элементы надо соединять параллельно.
Вторым интересным применением термоэффекта, также ставшим возможным в связи с развитием техники полупроводников, является использование их в качестве холодильника.
Использование термоэлектрического эффекта для измерения температур хорошо известно, и мы на нем не станем останавли ваться.
Важнейшей и давно известной областью применения термоэф фекта является использование его для обнаружения ничтожных степеней нагрева. Эти возможности в настоящее время еще более возросли благодаря тому, что полупроводники дают большие термо электродвижущие силы. Для этих целей используют последова тельно соединенные термоэлементы — так называемый термостол бик. Все четные спаи такого соединения охлаждаются, а нечетные подвергаются нагреву. Термостолбики измеряют мощности до таких малых величин, как несколько эргов в секунду. Однако имеется возможность снизить этот предел до десятых долей эрга в секунду. Это достигается при помощи вакуумных термоэлементов, где потери тепла сведены к минимуму.
![](/html/65386/283/html_mtvfry4dZ3.jkLr/htmlconvd-AvKEOI690x1.jpg)