సీబెక్, పెల్టియర్ మరియు థామ్సన్ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావాలు
థర్మోఎలెక్ట్రిక్ రిఫ్రిజిరేటర్లు మరియు జనరేటర్ల ఆపరేషన్ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ దృగ్విషయాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వీటిలో సీబెక్, పెల్టియర్ మరియు థామ్సన్ ప్రభావాలు ఉన్నాయి. ఈ ప్రభావాలు ఉష్ణ శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడం మరియు విద్యుత్ శక్తిని శీతల శక్తిగా మార్చడం రెండింటికి సంబంధించినవి.
వైర్ల యొక్క థర్మోఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాలు వేడి మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాల మధ్య కనెక్షన్ల కారణంగా ఉన్నాయి:
- సీబెక్ ప్రభావం - ఆవిర్భావం థర్మో-EMF అసమాన వైర్ల గొలుసులో, దాని విభాగాల వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద;
- పెల్టియర్ ప్రభావం - ప్రత్యక్ష విద్యుత్ ప్రవాహం వాటి గుండా వెళుతున్నప్పుడు రెండు వేర్వేరు కండక్టర్ల పరిచయం వద్ద వేడిని గ్రహించడం లేదా విడుదల చేయడం;
- థామ్సన్ ప్రభావం - పోల్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు కండక్టర్ వాల్యూమ్లో వేడి (సూపర్-జౌల్) శోషణ లేదా విడుదల, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత సమక్షంలో విద్యుత్ ప్రవాహం.
సీబెక్, పెల్టియర్ మరియు థాంప్సన్ ప్రభావాలు గతితార్కిక దృగ్విషయాలలో ఉన్నాయి. అవి ఛార్జ్ మరియు శక్తి యొక్క కదలిక ప్రక్రియలకు సంబంధించినవి, కాబట్టి వాటిని తరచుగా బదిలీ దృగ్విషయాలు అంటారు.స్ఫటికంలో ఛార్జ్ మరియు శక్తి యొక్క దిశాత్మక ప్రవాహాలు బాహ్య శక్తుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి మరియు నిర్వహించబడతాయి: విద్యుత్ క్షేత్రం, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత.
కణాల దిశాత్మక ప్రవాహం (ముఖ్యంగా ఛార్జ్ క్యారియర్లు - ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు) ఈ కణాల ఏకాగ్రత ప్రవణత సమక్షంలో కూడా సంభవిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం ఛార్జ్ లేదా శక్తి యొక్క నిర్దేశిత ప్రవాహాలను సృష్టించదు, కానీ ఇది ఇతర బాహ్య ప్రభావాల ద్వారా సృష్టించబడిన ప్రవాహాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.
సీబెకోవ్ ప్రభావం
సీబెక్ ప్రభావం ఏమిటంటే, అనేక విభిన్న కండక్టర్లతో కూడిన ఓపెన్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో కాంటాక్ట్లలో ఒకటి ఉష్ణోగ్రత T1 (హాట్ జంక్షన్) మరియు మరొకటి ఉష్ణోగ్రత T2 (చల్లని జంక్షన్) నిర్వహిస్తుంది, అప్పుడు T1 T2కి సమానం కాదు. చివర్లలో ఒక థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ E సర్క్యూట్లో కనిపిస్తుంది, పరిచయాలు మూసివేయబడినప్పుడు, సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహం కనిపిస్తుంది.
సీబెకోవ్ ప్రభావం:
కండక్టర్లో ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత సమక్షంలో, ఛార్జ్ క్యారియర్ల యొక్క ఉష్ణ వ్యాప్తి ప్రవాహం వేడి ముగింపు నుండి చల్లని ముగింపు వరకు సంభవిస్తుంది. ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ తెరిచి ఉంటే, అప్పుడు క్యారియర్లు చల్లని చివరలో పేరుకుపోతాయి, ఇవి ఎలక్ట్రాన్లైతే ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడతాయి మరియు రంధ్రం ప్రసరణ విషయంలో సానుకూలంగా ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, నష్టపరిహారం లేని అయాన్ ఛార్జ్ హాట్ ఎండ్లో ఉంటుంది.
ఫలితంగా ఏర్పడే విద్యుత్ క్షేత్రం క్యారియర్ల కదలికను కోల్డ్ ఎండ్ వైపు నెమ్మదిస్తుంది మరియు హాట్ ఎండ్ వైపు క్యారియర్ల కదలికను వేగవంతం చేస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ద్వారా ఏర్పడిన నాన్-ఈక్విలిబ్రియం డిస్ట్రిబ్యూషన్ ఫంక్షన్ విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్యలో మారుతుంది మరియు కొంత వరకు వైకల్యంతో ఉంటుంది. ఫలితంగా పంపిణీ కరెంట్ సున్నాగా ఉంటుంది. విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క బలం దానికి కారణమైన ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
అనుపాత కారకం యొక్క విలువ మరియు దాని సంకేతం పదార్థం యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. విద్యుత్ సీబెక్ ఫీల్డ్ను గుర్తించడం మరియు వివిధ పదార్థాలతో కూడిన సర్క్యూట్లో మాత్రమే థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని కొలవడం సాధ్యమవుతుంది. సంభావ్య పరిచయాలలో తేడాలు పరిచయంలోకి వచ్చే పదార్థాల రసాయన పొటెన్షియల్స్లోని వ్యత్యాసానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.
పెల్టియర్ ప్రభావం
పెల్టియర్ ప్రభావం ఏమిటంటే, రెండు కండక్టర్లు లేదా సెమీకండక్టర్లతో కూడిన థర్మోకపుల్ ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్ వెళ్ళినప్పుడు, కాంటాక్ట్ పాయింట్ వద్ద (కరెంట్ యొక్క దిశను బట్టి) కొంత మొత్తంలో వేడి విడుదల అవుతుంది లేదా గ్రహించబడుతుంది.
ఎలక్ట్రాన్లు p-టైప్ మెటీరియల్ నుండి n-టైప్ మెటీరియల్కి ఎలక్ట్రికల్ కాంటాక్ట్ ద్వారా మారినప్పుడు, అవి శక్తి అవరోధాన్ని అధిగమించి, క్రిస్టల్ లాటిస్ (కోల్డ్ జంక్షన్) నుండి శక్తిని తీసుకోవాలి. దీనికి విరుద్ధంగా, n-రకం పదార్థం నుండి p-రకం పదార్థానికి వెళుతున్నప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు లాటిస్ (హాట్ జంక్షన్)కి శక్తిని దానం చేస్తాయి.
పెల్టియర్ ప్రభావం:
థామ్సన్ ప్రభావం
థామ్సన్ ప్రభావం ఏమిటంటే, కండక్టర్ లేదా సెమీకండక్టర్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రవహించినప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత సృష్టించబడినప్పుడు, జూల్ వేడికి అదనంగా, కొంత మొత్తంలో వేడి విడుదల చేయబడుతుంది లేదా గ్రహించబడుతుంది (ప్రస్తుత దిశను బట్టి).
ఈ ప్రభావానికి భౌతిక కారణం ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లు చల్లని సమ్మేళనం కంటే వేడి సమ్మేళనంలో అధిక శక్తిని పొందుతాయి. ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల సాంద్రత కూడా పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది, ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్లు వేడి చివర నుండి చల్లని చివర వరకు ప్రవహిస్తాయి.
ధనాత్మక చార్జ్ వేడి చివరలో మరియు ప్రతికూల చార్జ్ చల్లని చివరలో పేరుకుపోతుంది. ఛార్జీల పునఃపంపిణీ ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహాన్ని నిరోధిస్తుంది మరియు ఒక నిర్దిష్ట సంభావ్య వ్యత్యాసం వద్ద, దానిని పూర్తిగా నిలిపివేస్తుంది.
పైన వివరించిన దృగ్విషయాలు రంధ్ర వాహకత కలిగిన పదార్ధాలలో ఇదే విధంగా సంభవిస్తాయి, ఒకే తేడా ఏమిటంటే, ప్రతికూల ఛార్జ్ వేడి చివరలో పేరుకుపోతుంది మరియు చల్లని చివరలో ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన రంధ్రాలు ఉంటాయి. అందువల్ల, మిశ్రమ వాహకత కలిగిన పదార్ధాల కోసం, థామ్సన్ ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
థామ్సన్ ప్రభావం:
థామ్సన్ ప్రభావం ఆచరణాత్మక అనువర్తనాన్ని కనుగొనలేదు, అయితే ఇది సెమీకండక్టర్ల యొక్క అశుద్ధ వాహకత యొక్క రకాన్ని గుర్తించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
సీబెక్ మరియు పెల్టియర్ ప్రభావాల యొక్క ఆచరణాత్మక ఉపయోగం
థర్మోఎలెక్ట్రిక్ దృగ్విషయం: సీబెక్ మరియు పెల్టియర్ ప్రభావాలు — విద్యుత్ శక్తి కన్వర్టర్లకు యంత్రరహిత వేడిలో ఆచరణాత్మక అనువర్తనాన్ని కనుగొనండి — థర్మోఎలెక్ట్రిక్ జనరేటర్లు (TEG), హీట్ పంపులలో — శీతలీకరణ పరికరాలు, థర్మోస్టాట్లు, ఎయిర్ కండిషనర్లు, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు, ఉష్ణ ప్రవాహం వంటి కొలిచే మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థలలో (చూడండి — థర్మోఎలెక్ట్రిక్ కన్వర్టర్లు).
థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పరికరాల గుండె వద్ద ప్రత్యేక సెమీకండక్టర్ ఎలిమెంట్స్-ట్రాన్స్డ్యూసర్లు (థర్మోఎలెమెంట్స్, థర్మోఎలెక్ట్రిక్ మాడ్యూల్స్), ఉదాహరణకు, TEC1-12706 వంటివి. ఇక్కడ మరింత చదవండి: పెల్టియర్ మూలకం - ఇది ఎలా పని చేస్తుంది మరియు ఎలా తనిఖీ చేయాలి మరియు కనెక్ట్ చేయాలి