Что такое термоЭДС и как она возникает. Какие факторы влияют на величину термоЭДС. Где применяется эффект Зеебека на практике. Какие материалы лучше всего подходят для термоэлементов.

Что такое термоЭДС и как она возникает

ТермоЭДС (термоэлектродвижущая сила) — это явление возникновения электрического напряжения в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. Данный эффект был открыт немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком в 1821 году и поэтому также известен как эффект Зеебека.

Как возникает термоЭДС? В проводнике, вдоль которого существует градиент температуры, электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости, чем на холодном. В результате возникает направленное движение электронов от горячего конца к холодному. На холодном конце накапливается отрицательный заряд, а на горячем остается нескомпенсированный положительный заряд. Этот процесс продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не уравновесит поток электронов.

Основные факторы, влияющие на величину термоЭДС

На величину возникающей термоЭДС влияют следующие основные факторы:

• Материалы проводников, из которых состоит термоэлемент
• Разность температур между горячим и холодным контактами
• Абсолютные значения температур контактов
• Наличие примесей и дефектов в материалах
• Кристаллическая структура проводников

В первом приближении термоЭДС E прямо пропорциональна разности температур контактов:

E = α(T2 — T1)

Где α — коэффициент термоЭДС (коэффициент Зеебека), T2 и T1 — температуры горячего и холодного контактов соответственно.

Механизмы возникновения термоЭДС

В формировании термоЭДС участвует несколько механизмов:

1. Объемная составляющая

Связана с различной зависимостью средней энергии электронов от температуры в разных материалах. Возникает из-за градиента температуры вдоль проводников.

2. Контактная составляющая

Обусловлена различной зависимостью от температуры контактной разности потенциалов на границе разнородных проводников. Связана с отличием энергий Ферми контактирующих материалов.

3. Фононное увлечение

При наличии градиента температуры поток фононов от горячего конца к холодному увлекает за собой электроны, создавая дополнительный вклад в термоЭДС. Особенно значим при низких температурах.

Особенности термоЭДС в различных материалах

Величина и характер термоЭДС существенно различаются для разных классов материалов:

Металлы

ТермоЭДС металлов обычно очень мала — порядка единиц микровольт на градус. Это связано с тем, что в металлах концентрация свободных электронов практически не зависит от температуры. Знак термоЭДС металлов может меняться при низких температурах.

Полупроводники

В полупроводниках термоЭДС значительно выше, чем в металлах — до сотен микровольт на градус. Это обусловлено сильной зависимостью концентрации носителей заряда от температуры. Знак термоЭДС определяется типом проводимости — в электронных полупроводниках он отрицательный, в дырочных — положительный.

Полуметаллы

Полуметаллы и их сплавы демонстрируют промежуточные значения термоЭДС между металлами и полупроводниками. Например, в сплавах свинца с серебром термоЭДС может достигать 86 мкВ/К.

Применение эффекта Зеебека на практике

Эффект Зеебека нашел широкое применение в науке и технике:

1. Измерение температуры

Термопары, работающие на эффекте Зеебека, являются одним из самых распространенных типов датчиков температуры. Они используются в промышленности, научных исследованиях, бытовой технике. Какие преимущества имеют термопары для измерения температуры?

• Широкий диапазон измеряемых температур (от -270°C до +2500°C)
• Высокая точность и быстродействие
• Простота конструкции и надежность
• Низкая стоимость

2. Генерация электроэнергии

Термоэлектрические генераторы преобразуют тепловую энергию напрямую в электрическую, используя эффект Зеебека. Где применяются такие генераторы?

• Космические аппараты (радиоизотопные термоэлектрические генераторы)
• Автомобили (рекуперация тепла выхлопных газов)
• Промышленные установки (утилизация сбросного тепла)
• Портативные источники питания

3. Охлаждение и нагрев

Термоэлектрические модули, работающие на обратном эффекте Зеебека (эффекте Пельтье), используются для создания компактных систем охлаждения и нагрева. Где они находят применение?

• Портативные холодильники
• Охлаждение электронных компонентов
• Кондиционеры для автомобилей
• Лазерные системы

Материалы для термоэлектрических устройств

Эффективность термоэлектрических устройств во многом определяется свойствами используемых материалов. Какие характеристики важны для термоэлектрических материалов?

• Высокий коэффициент Зеебека
• Высокая электропроводность
• Низкая теплопроводность

Наиболее распространенные термоэлектрические материалы:

• Висмут-теллур (Bi2Te3) — для низкотемпературных применений
• Свинец-теллур (PbTe) — для среднетемпературных применений
• Кремний-германий (SiGe) — для высокотемпературных применений

Перспективы развития термоэлектричества

Несмотря на более чем 200-летнюю историю, термоэлектричество остается активной областью исследований. Какие направления развития термоэлектричества наиболее перспективны?

• Разработка новых наноструктурированных материалов с улучшенными термоэлектрическими свойствами
• Создание гибких и прозрачных термоэлектрических устройств
• Повышение эффективности термоэлектрических генераторов для утилизации низкопотенциального тепла
• Интеграция термоэлектрических устройств в «умную» одежду и носимую электронику

Заключение

ТермоЭДС, открытая почти два века назад, продолжает играть важную роль в современных технологиях. От простых термопар до перспективных наноматериалов — эффект Зеебека находит все новые применения, способствуя развитию энергоэффективных и экологичных решений в различных областях техники.

ТЕРМОЭДС — это… Что такое ТЕРМОЭДС?

— электродвижущая сила U, возникающая в электрич. цепи, состоящей из неск. разнородных проводников, контакты между к-рыми имеют разл. темп-ры ( Зе-ебека эффект). Если электрич. цепь состоит из двух разл. проводников, она наз. термоэлементом или термопарой. Величина T. зависит только от темп-р горячего T₁. и холодного

T₂ контактов и от материалов проводников. В небольшом интервале темп-р (0-100 ^oC) U=a(T₁-T₂). Коэф. а, называемый коэф. Зеебека или термоэлектрич. способностью пары, термосилой, коэф. Т., удельной Т., зависит от материала проводников и интервала темп-р (табл.).

Цифры, приведённые в табл., условны, т. к. T. чувствительна к микроскопия. кол-вам примесей, к ориентации кристаллич. зёрен. T. может возникнуть в цепи, состоящей и из одного материала, если его разные участки подвергались разл. технол. операциям. Она не меняется при последоват. включении в цепь любого кол-ва др. материалов, если появляющиеся при этом дополнит. места контактов поддерживают при одной и той же темп-ре.

Значения a для некоторых металлов и сплавов по отношению к Pb

П р и м е ч а н и е. Знак «+» указывает, что ток течёт от Pb к данному металлу через более нагре тый спай, а знак » -«-через холодный спай.

Если вдоль проводника существует градиент темп-ры, то электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости. В полупроводниках, кроме того, концентрация электронов растёт с темп-рой. В результате возникает поток электронов от горячего конца к холодному, на холодном конце накапливается отрицат. заряд, а на горячем остаётся нескомпенсир. положит. заряд. Накопление заряда продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не вызовет равный обратный поток электронов. Алгебраич. сумма таких разностей потенциалов в цепи создаёт одну из составляющих Т., к-рую наз. объёмной. Другие составляющие T. связаны с температурной зависимостью контактной разности потенциалов и с эффектом увлечения электронов фононами.T. к. число фононов, движущихся от горячего конца к холодному, больше, чем число электронов, движущихся навстречу, то в результате увлечения ими электронов на холодном конце накапливается отрицат. заряд. Эта составляющая Т., называемая T. у в л е ч е н и я, при низких темп-pax может быть в десятки и сотни раз больше других. В магнетиках играет роль также увлечение электронов

магнонами.

T. металлов очень мала, сравнительно больше T. в полуметаллах и их сплавах, а также в нек-рых переходных металлах и их сплавах (напр., в сплавах Pd-Ag T. достигает 86 мкВ/К). T. в этих случаях велика из-за того, что ср. энергия электронов в потоке сильно отличается от энергии Ферми. Иногда быстрые электроны обладают меньшим коэф. диффузии, чем медленные, и T. меняет знак. Величина и знак T. зависят также от формы ферми-поверх-ности, разл. участки к-рой могут давать в T. вклады противоположного знака. Знак T. металлов иногда меняется на противоположный при низких темп-pax. В полупроводниках n

-типа на холодном контакте скапливаются дырки, а на горячем остаётся нескомпенсир. отрицат. заряд (если аномальный механизм рассеяния носителей заряда или эффект увлечения не приводит к перемене знака Т.). В термоэлементе, состоящем из полупроводников р- и п- типов, T. складываются. В полупроводнике со смешанной проводимостью к холодному контакту диффундируют и электроны и дырки и их заряды взаимно компенсируются. Если концентрации и подвижности электронов и дырок равны, то T. равна нулю.

Лит. см. при ст. Зеебека эффект. Л. С. Стильбанс.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

dic.academic.ru

ТЕРМОЭДС — это… Что такое ТЕРМОЭДС?

термоэдс — термоэдс …   Орфографический словарь-справочник

ТЕРМОЭДС — электродвижущая сила ?, возникающая в электрич. цепи, состоящей из неск. разнородных проводников, контакты между к рыми имеют разл. темп ру (Зеебека эффект). Если электрич. цепь состоит из двух разл. проводников, она наз. термоэлементом или… …   Физическая энциклопедия

термоэдс — электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких соединённых последовательно разнородных проводников, контакты между которыми имеют различные температуры (см. Зеебека эффект). * * * ТЕРМОЭДС ТЕРМОЭДС,… …   Энциклопедический словарь

термоэдс — сущ., кол во синонимов: 1 • эдс (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

термоЭДС — [ эдэ эс], нескл., жен …   Русский орфографический словарь

термоэдс — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN thermoemfthermopower …   Справочник технического переводчика

термоэдс — ТЭДС термоэлектродвижущая сила техн. ТЭДС Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с …   Словарь сокращений и аббревиатур

ТЕРМОЭДС — (термоэлектродвижущая сила) электрический ток, возникающий в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных металлов млн. полупроводников, спаи которых имеют различную температуру. Возникающая при этом ЭДС… …   Большая политехническая энциклопедия

Термоэдс —         электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, имеющих в местах контактов различную температуру (см. Зеебека эффект, Термоэлектрические явления) …   Большая советская энциклопедия

ТЕРМОЭДС — электродвижущая сила, возникающая в замкнутой электрич. цепи, состав л. из последовательно соединённых разл. металлов или ПП, спаи к рых поддерживают при разных темп pax. Т. зависит от св в материала и темп р. В не очень широком интервале темп р… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

dic.academic.ru

Термоэдс Википедия

Эффект Зеебека — явление возникновения ЭДС на концах последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах.

Эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом. Эффект, обратный эффекту Зеебека, называется эффектом Пельтье.

История

Данный эффект был открыт в 1821 Т. И. Зеебеком. В 1822 году он опубликовал результаты своих опытов в статье «К вопросу о магнитной поляризации некоторых металлов и руд, возникающей в условиях разности температур», опубликованной в докладах Прусской академии наук.^[1]

Описание

Эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термо-ЭДС, если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников, называется термоэлементом или термопарой.

Величина возникающей термо-ЭДС в первом приближении зависит только от материала проводников и температур горячего (T1{\displaystyle T_{1}}) и холодного (T2{\displaystyle T_{2}}) контактов.

В небольшом интервале температур термо-ЭДС E{\displaystyle E} можно считать пропорциональной разности температур:

E=α12(T2−T1),{\displaystyle E=\alpha _{12}(T_{2}-T_{1}),} где α12{\displaystyle \alpha _{12}} — термоэлектрическая способность пары (или коэффициент термо-ЭДС).

В простейшем случае коэффициент термо-ЭДС определяется только материалами проводников, однако, строго говоря, он зависит и от температуры, и в некоторых случаях с изменением температуры α12{\displaystyle \alpha _{12}} меняет знак.

Более корректное выражение для термо-ЭДС:

E=∫T1T2α12(T)dT.{\displaystyle {\mathcal {E}}=\int \limits _{T_{1}}^{T_{2}}\alpha _{12}(T)dT.}

Величина термо-ЭДС составляет единицы милливольт на 100°С разности температур спаев. Например, пара медь-константан даёт 4,28 мВ/100°С, хромель-алюмель — 4,1 мВ/100°С^[2].

Объяснение эффекта

Возникновение эффекта Зеебека вызвано несколькими составляющими.

Объёмная разность потенциалов

Если вдоль проводника существует градиент температуры, то электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости, чем на холодном; в полупроводниках, в дополнение к этому, концентрация электронов проводимости растет с температурой. В результате возникает поток электронов от горячего конца к холодному. На холодном конце накапливается отрицательный заряд, а на горячем остаётся нескомпенсированный положительный заряд. Процесс накопления заряда продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не вызовет поток электронов в обратном направлении, равный первичному, благодаря чему установится равновесие.

ЭДС, возникновение которой описывается данным механизмом, называется объёмной ЭДС.

Контактная разность потенциалов

Контактная разность потенциалов вызвана отличием энергий Ферми у контактирующих различных проводников. При создании контакта химические потенциалы электронов становятся одинаковыми, и возникает контактная разность потенциалов:

U=F2−F1e{\displaystyle U={\frac {F_{2}-F_{1}}{e}}}, где F{\displaystyle F} — энергия Ферми, e{\displaystyle e} — заряд электрона.

На контакте тем самым существует электрическое поле, локализованное в тонком приконтактном слое. Если составить замкнутую цепь из двух металлов, то U возникает на обоих контактах. Электрическое поле будет направлено одинаковым образом в обоих контактах — от большего F к меньшему. Это значит, что если совершить обход по замкнутому контуру, то в одном контакте обход будет происходить по полю, а в другом — против поля. Циркуляция вектора Е тем самым будет равна нулю.

Если температура одного из контактов изменится на dT, то, поскольку энергия Ферми зависит от температуры, U также изменится. Но если изменилась внутренняя контактная разность потенциалов, то изменилось электрическое поле в одном из контактов, и поэтому циркуляция вектора Е будет отлична от нуля, то есть появляется ЭДС в замкнутой цепи.

Данная ЭДС называется контактная ЭДС.

Если оба контакта термоэлемента находятся при одной и той же температуре, то и контактная, и объёмная термо-ЭДС исчезают.

Фононное увлечение

Если в твёрдом теле существует градиент температуры, то число фононов, движущихся от горячего конца к холодному, будет больше, чем в обратном направлении. В результате столкновений с электронами фононы могут увлекать за собой последние и на холодном конце образца будет накапливаться отрицательный заряд (на горячем — положительный) до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не уравновесит эффект увлечения.

Эта разность потенциалов и представляет собой 3-ю составляющую термо-ЭДС, которая при низких температурах может быть в десятки и сотни раз больше рассмотренных выше.

Магнонное увлечение

В магнетиках наблюдается дополнительная составляющая термо-ЭДС, обусловленная эффектом увлечения электронов магнонами.

Использование

См. также

Ссылки

Примечания

wikiredia.ru

Зеебека эффект — это… Что такое Зеебека эффект?

Эффект Зеебека — явление возникновения ЭДС в электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах.

Эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом.

История

Данный эффект был открыт в 1821 Т. И. Зеебеком.

Описание

Как уже отмечалось, эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает ЭДС (термоэдс), если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников называется термоэлементом или термопарой.

Величина возникающей термоэдс зависит только от материала проводников и температур горячего (T₁) и холодного (T₂) контактов.

В небольшом интервале температур термоэдс E можно считать пропорциональной разности температур:

E = α₁₂(T₂ − T₁), где α₁₂ — термоэлектрическая способность пары (или коэффициент термоэдс)

В простейшем случае коэффициент термоэдс определяется только материалами проводников, однако строго говоря, он зависит и от температуры и в некоторых случаях с изменением температуры α₁₂ меняет знак.

Более корректное выражение для термоэдс:

Объяснение эффекта

Возникновение эффекта Зеебека вызвано несколькими составляющими.

Различная зависимость средней энергии электронов от температуры в различных веществах

Если вдоль проводника существует градиент температур, то электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости, чем на холодном; в полупроводниках в дополнение к этому концентрация электронов проводимости растет с температурой. В результате возникает поток электронов от горячего конца к холодному и на холодном конце накапливается отрицательный заряд, а на горячем остаётся нескомпенсированный положительный заряд. Процесс накопления заряда продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не вызовет поток электронов в обратном направлении, равный первичному, благодаря чему установится равновесие.

ЭДС, возникновение которой описывается данным механизмом, называется объёмной ЭДС.

Различная зависимость от температуры контактной разности потенциалов

Контактная разность потенциалов вызвана отличием энергий Ферми у контактирующих различных проводников. При создании контакта уровни Ферми становятся одинаковыми, и возникает контактная разность потенциалов, равная

, где F — энергия Ферми, e — заряд электрона.

На контакте тем самым существует электрическое поле, локализованное в тонком приконтактном слое. Если составить замкнутую цепь из двух металлов, то U возникает на обоих контактах. Электрическое поле будет направлено одинаковым образом в обоих контактах — от большего F к меньшему. Это значит, что если совершить обход по замкнутому контуру, то в одном контакте обход будет происходить по полю, а в другом — против поля. Циркуляция вектора Е тем самым будет равна нулю.

Если температура одного из контактов изменится на dT, то, поскольку энергия Ферми зависит от температуры, U также изменится. Но если изменилась внутренняя контактная разность потенциалов, то изменилось электрическое поле в одном из контактов, и поэтому циркуляция вектора Е будет отлична от нуля, то есть появляется ЭДС в замкнутой цепи.

Данная ЭДС называется контактная-эдс.

Если оба контакта термоэлемента находятся при одной и той же температуре, то и контактная, и объёмная термоэдс исчезают.

Фононное увлечение

Если в твёрдом теле существует градиент температуры, то число фононов, движущихся от горячего конца к холодному, будет больше, чем в обратном направлении. В результате столкновений с электронами фононы могут увлекать за собой последние и на холодном конце образца будет накапливаться отрицательный заряд (на горячем — положительный) до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не уравновесит эффект увлечения.

Эта разность потенциалов и представляет собой 3-ю составляющую термоэдс, которая при низких температурах может быть в десятки и сотни раз больше рассмотренных выше. В магнетиках наблюдается дополнительная составляющая термоэдс, обусловленная эффектом увлечения электронов магнонами.

Применяется для создания термодатчиков (например в компьютерах). Такие датчики миниатюрны и очень точны.

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Эффект Зеебека — это… Что такое Эффект Зеебека?

Эффект Зеебека — явление возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах.

Эффект Зеебека также иногда называют просто термоэлектрическим эффектом.

История

Данный эффект был открыт в 1821 Т. И. Зеебеком. В 1822 году он опубликовал результаты своих опытов в статье «К вопросу о магнитной поляризации некоторых металлов и руд, возникающей в условиях разности температур», опубликованной в докладах Прусской академии наук.^[1]

Описание

Эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термо-ЭДС, если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников, называется термоэлементом или термопарой.

Величина возникающей термоэдс в первом приближении зависит только от материала проводников и температур горячего () и холодного () контактов.

В небольшом интервале температур термоэдс можно считать пропорциональной разности температур:

где  — термоэлектрическая способность пары (или коэффициент термоэдс).

В простейшем случае коэффициент термоэдс определяется только материалами проводников, однако, строго говоря, он зависит и от температуры, и в некоторых случаях с изменением температуры меняет знак.

Более корректное выражение для термоэдс:

Величина термоэдс составляет милливольты при разности температур в 100 К и температуре холодного спая в 0 °С (например, пара медь-константан даёт 4,25 мВ, платина-платинородий — 0,643 мВ, нихром-никель — 4,1 мВ)^[2].

Объяснение эффекта

Возникновение эффекта Зеебека вызвано несколькими составляющими.

Различная зависимость средней энергии электронов от температуры в различных веществах

Если вдоль проводника существует градиент температур, то электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости, чем на холодном; в полупроводниках в дополнение к этому концентрация электронов проводимости растет с температурой. В результате возникает поток электронов от горячего конца к холодному и на холодном конце накапливается отрицательный заряд, а на горячем остаётся нескомпенсированный положительный заряд. Процесс накопления заряда продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не вызовет поток электронов в обратном направлении, равный первичному, благодаря чему установится равновесие.

ЭДС, возникновение которой описывается данным механизмом, называется объёмной ЭДС.

Различная зависимость от температуры контактной разности потенциалов

Контактная разность потенциалов вызвана отличием энергий Ферми у контактирующих различных проводников. При создании контакта химические потенциалы электронов становятся одинаковыми, и возникает контактная разность потенциалов, равная

, где  — энергия Ферми,  — заряд электрона.

На контакте тем самым существует электрическое поле, локализованное в тонком приконтактном слое. Если составить замкнутую цепь из двух металлов, то U возникает на обоих контактах. Электрическое поле будет направлено одинаковым образом в обоих контактах — от большего F к меньшему. Это значит, что если совершить обход по замкнутому контуру, то в одном контакте обход будет происходить по полю, а в другом — против поля. Циркуляция вектора Е тем самым будет равна нулю.

Если температура одного из контактов изменится на dT, то, поскольку энергия Ферми зависит от температуры, U также изменится. Но если изменилась внутренняя контактная разность потенциалов, то изменилось электрическое поле в одном из контактов, и поэтому циркуляция вектора Е будет отлична от нуля, то есть появляется ЭДС в замкнутой цепи.

Данная ЭДС называется контактная ЭДС.

Если оба контакта термоэлемента находятся при одной и той же температуре, то и контактная, и объёмная термоэдс исчезают.

Фононное увлечение

Если в твёрдом теле существует градиент температуры, то число фононов, движущихся от горячего конца к холодному, будет больше, чем в обратном направлении. В результате столкновений с электронами фононы могут увлекать за собой последние и на холодном конце образца будет накапливаться отрицательный заряд (на горячем — положительный) до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не уравновесит эффект увлечения.

Эта разность потенциалов и представляет собой 3-ю составляющую термоэдс, которая при низких температурах может быть в десятки и сотни раз больше рассмотренных выше. В магнетиках наблюдается дополнительная составляющая термоэдс, обусловленная эффектом увлечения электронов магнонами.

Применяется для создания термодатчиков (например в компьютерах). Такие датчики миниатюрны и очень точны.

Ссылки

Примечания

1. ↑ Термоэлектричество, эффект Пельтье, эффект Зеебека
2. ↑ Кухлинг Х. Справочник по физике. — М. : Мир. — 1982. — С.374-375.

См. также

dik.academic.ru

ТЕРМОЭДС — Физический энциклопедический словарь

Электродвижущая сила ?, возникающая в электрич. цепи, состоящей из неск. разнородных проводников, контакты между к-рыми имеют разл. темп-ру (Зеебека эффект). Если электрич. цепь состоит из двух разл. проводников, она наз. термоэлементом или термопарой. Величина Т. зависит только от темп-р горячего T1 и холодного Т2 контактов и от материалов проводников. В небольшом интервале темп-р (0—100°С) ?=a(T1-T2). Коэфф. a наз. коэфф. Зеебека (термоэлектрич. способностью пары, т е р м о с и л о й, к о э ф ф и ц и е н т о м т е р м о э д с или у д е л ь н о й т е р м о э д с), зависит от материала проводников и интервала темп-р (табл.).

Цифры, приведённые в таблице, условны, т. к. Т. чувствительна к микроскопич. кол-вам примесей, к ориентации крист. зёрен. Т. может возникнуть в цепи, состоящей и из одного материала, если его разные участки подвергались разл. технол. операциям. Она не меняется при последоват. включении в цепь любого кол-ва др. материалов, если появляющиеся при этом дополнит. места контактов поддерживают при одной и той же темп-ре.

ЗНАЧЕНИЯ a ДЛЯ НЕК-РЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К Pb.

Знак «+» указывает, что ток течёт от Pb к данному металлу через более нагретый спай, а знак «-» — через холодный спай.

Если вдоль проводника существует градиент темп-р, то эл-ны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости. В полупроводниках, кроме того, концентрация эл-нов растёт с темп-рой. В результате возникает поток эл-нов от горячего конца к холодному, на холодном конце накапливается отрицат. заряд, а на горячем. остаётся нескомпенсированный положит. заряд. Накопление заряда продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не вызовет равный обратный поток эл-нов. Алгебр. сумма таких разностей потенциалов в цепи создаёт одну из составляющих Т., к-рую наз. объёмной. Др. составляющие Т. связаны с температурной зависимостью контактной разности потенциалов и с эффектом увлечения эл-нов фононами (см. УВЛЕЧЕНИЯ ЭФФЕКТ). Т. к. число фононов, движущихся от горячего конца к холодному, больше, чем движущихся навстречу, то в результате увлечения ими эл-нов на холодном конце накапливается отрицат. заряд. Эта составляющая Т. при низких темп-рах может быть в десятки и сотни раз больше других. В магнетиках играет роль также увлечение эл-нов магнонами.

Т. металлов очень мала. Сравнительно больше Т. в полуметаллах и их сплавах, а также в нек-рых переходных металлах и их сплавах (напр., в сплавах Pb с Ag Т. достигает 86 мкВ/К). Т. велика из-за того, что ср. энергия эл-нов в потоке сильно отличается от энергии Ферми. Иногда быстрые эл-ны обладают меньшей диффуз. способностью, чем медленные, и Т. меняет знак. Величина и знак Т. зависят также от формы ферми-поверхности, разл. участки к-рой могут давать в Т. вклады противоположного знака. Знак Т. металлов иногда меняется на противоположный при низких темп-рах. В дырочных ПП на холодном контакте скапливаются дырки, а на горячем остаётся нескомпенсированный отрицат. заряд (если аномальный механизм рассеяния или эффект увлечения не приводят к перемене знака Т.).

В термоэлементе, состоящем из дырочного и электронного ПП, Т. складываются. В ПП со смешанной проводимостью К холодному контакту диффундируют и эл-ны и дырки, и их заряды взаимно компенсируются. Если концентрации и подвижности эл-нов и дырок равны, то Т. равна нулю.

Источник: Физический энциклопедический словарь на Gufo.me

---

Значения в других словарях

1. термоэдс — сущ., кол-во синонимов: 1 эдс 1 Словарь синонимов русского языка
2. ТЕРМОЭДС — ТЕРМОЭДС — электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, контакты между которыми имеют различные температуры (см. Зеебека эффект). Большой энциклопедический словарь
3. Термоэдс — Электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, имеющих в местах контактов различную температуру (см. Зеебека эффект, Термоэлектрические явления). Большая советская энциклопедия
4. термоЭДС — орф. термоЭДС, [-эдээс], нескл., ж. Орфографический словарь Лопатина

gufo.me

термоэдс — это… Что такое термоэдс?

ТЕРМОЭДС — электродвижущая сила ?, возникающая в электрич. цепи, состоящей из неск. разнородных проводников, контакты между к рыми имеют разл. темп ру (Зеебека эффект). Если электрич. цепь состоит из двух разл. проводников, она наз. термоэлементом или… …   Физическая энциклопедия

термоэдс — электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких соединённых последовательно разнородных проводников, контакты между которыми имеют различные температуры (см. Зеебека эффект). * * * ТЕРМОЭДС ТЕРМОЭДС,… …   Энциклопедический словарь

ТЕРМОЭДС — электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, контакты между которыми имеют различные температуры (см. Зеебека эффект) …   Большой Энциклопедический словарь

термоэдс — сущ., кол во синонимов: 1 • эдс (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

термоЭДС — [ эдэ эс], нескл., жен …   Русский орфографический словарь

термоэдс — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN thermoemfthermopower …   Справочник технического переводчика

термоэдс — ТЭДС термоэлектродвижущая сила техн. ТЭДС Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с …   Словарь сокращений и аббревиатур

ТЕРМОЭДС — (термоэлектродвижущая сила) электрический ток, возникающий в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных металлов млн. полупроводников, спаи которых имеют различную температуру. Возникающая при этом ЭДС… …   Большая политехническая энциклопедия

Термоэдс —         электродвижущая сила, возникающая в электрической цепи, состоящей из нескольких разнородных проводников, имеющих в местах контактов различную температуру (см. Зеебека эффект, Термоэлектрические явления) …   Большая советская энциклопедия

ТЕРМОЭДС — электродвижущая сила, возникающая в замкнутой электрич. цепи, состав л. из последовательно соединённых разл. металлов или ПП, спаи к рых поддерживают при разных темп pax. Т. зависит от св в материала и темп р. В не очень широком интервале темп р… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

dic.academic.ru