溫差電效應

溫差電效應

溫差電效應是指由於不同種類固體的相互接觸而發生的熱電現象。它主要有三種效應:塞貝克效應佩爾捷效應與湯姆孫效應。

歷史


1821年,德國科學家塞貝克首先發現了溫差電的第一個效應,人們稱之為塞貝克效應——兩種不同的金屬構成閉合迴路,當兩個接頭存在溫差時,迴路中將產生電流,這一效應成為了溫差發電的技術基礎。而電子製冷所依賴的帕爾貼效應是法國科學家帕爾貼於1834年發現的,它是塞貝克效應的逆效應——兩種不同的金屬構成閉合迴路,當迴路中存在直流電流時,兩個接頭之間將產生溫差。第三個效應——湯姆遜效應,是1856年由湯姆遜發現的。
溫差電現象在發現后一百多年裡一直未得到實際應用,原因是利用金屬合金做成的溫差電偶的溫差電致冷效應很弱。直至上個世紀五十年代,由於半導體科學的發展,科學家發現用半導體材料構成的溫差電偶,其溫差電效應相當顯著。之後,許多科學家在這方面做出了傑出貢獻,到六十年代,溫差電製冷達到了實用化階段。

應用


溫差電效應主要應用在溫度測量、溫差發電與溫差電製冷三方面。
溫差電效應
溫差電效應
溫差電效應根據具體作用原理及表現形式,有塞貝克效應、珀爾帖效應、湯姆遜效應三種。目前主要應用前兩個效應,賽貝克效應應用在半 導體溫差發電技術上面,而帕爾貼效應應用在半導體致冷。
溫差電製冷:如紅酒櫃啤酒機、小冰箱等,由於其製冷效果沒有壓縮機製冷效果好,並且最好的製冷溫度也在0度左右,所以還不能取代冰櫃、冰箱。
溫差發電:可以做一些熱水發電,汽車尾氣發電,還有一些工業廢熱發電,這些還只在實驗室研究,目前轉換效率較低,還未能應有到實際當中。