是熱電效應是什么意思有什么生活應用
是熱電效應是什么意思有什么生活應用
熱電效應是隨著溫度梯度由高溫區往低溫區移動時，所產生電流或電荷堆積的一種現象，以下是由學習啦小編整理關于什么是熱電效應的內容，希望大家喜歡!
熱電效應的簡介
明礬石Alunite六方晶系KAl3(OH)6(SO4)2為含氫氧根的鉀，鈉，鋁硫酸鹽礦物，其解理面呈珍珠光澤，其余的面呈玻璃光澤。硬度3.5~4，條痕白色，比重2.58~2.75，有灰，白，稍黃，稍紅等顏色.具強烈的熱電效應，不溶于水，幾乎不溶于鹽酸，硝酸，氫氟酸和氨水等，但能溶于強堿及硫酸或高氯酸.明礬石為不規則礦床及礦脈，大屯山火山群之明礬石成細粒結晶而與石英，蛋白石及粘土礦物共生，有些成脈狀，有些交代安山巖中之基質及結晶.金瓜石之明礬石，在礦床及變質圍巖中呈粒狀或鱗片狀產出。為明礬及硫酸鉀的來源，另可提煉鋁及造紙，食品加工，凈水劑，染料等用途。
選用具有明顯的熱電效應的稀有礦物石為原料，加入到墻體材料中，在與空氣接觸中，可發生極化，并向外放電，起到凈化室內空氣的作用。
熱電效應的生活應用
熱電制冷又稱作溫差電制冷，或半導體制冷，它是利用熱電效應(帕爾帖效應)的一種制冷方法。
1834年法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲，在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負極上，通電后，發現一個接頭變熱，另一個接頭變冷。這說明兩種不同材料組成的電回路在有直流電通過時，兩個接頭處分別發生了吸放熱現象。這就是熱電制冷的依據。
半導體材料具有較高的熱電勢可以成功地用來做成小型熱電制冷器。圖1示出N型半導體和P型半導體構成的熱電偶制冷元件。用銅板和銅導線將N型半導體和P型半導體連接成一個回路，銅板和銅導線只起導電的作用。此時，一個接點變熱，一個接點變冷。如果電流方向反向，那么結點處的冷熱作用互易。
熱電制冷器的產冷量一般很小，所以不宜大規模和大制冷量使用。但由于它的靈活性強，簡單方便冷熱切換容易，非常適宜于微型制冷領域或有特殊要求的用冷場所。
熱電制冷的理論基礎是固體的熱電效應，在無外磁場存在時，它包括五個效應，導熱、焦耳熱損失、西伯克(Seebeck)效應、帕爾帖(Peltire)效應和湯姆遜(Thomson)效應。
一般的冷氣與冰箱運用氟氯化物當冷媒，造成臭氧層的被破壞.無冷媒冰箱(冷氣)因而是環境保護的重要因素.利用半導體之熱電效應，可制造一個無冷媒的冰箱。
這種發電方法是將熱能直接轉變成電能，其轉變效率受熱力學第二定律即柯諾特效率(Carnotefficiency)的限制.早在1822年西伯即已發現，因而熱電效應又叫西伯效應(Seebeckeffect)。
它不但與兩結溫度有關，且與所用導體的性質有關.這種發電法的優點是沒有轉動的機械部分，不會有磨損現象，故可長久使用，但欲達高效率需要溫度很高的熱源，有時利用數層熱電物質之層疊(cascade或staging)以達高效率的效果.
熱電效應的來源發現
托馬斯·約翰·塞貝克(也有譯做“西伯克”)1770年生于塔林(當時隸屬于東普魯士，現為愛沙尼亞首都)。塞貝克的父親是一個具有瑞典血統的德國人，也許正因為如此，他鼓勵兒子在他曾經學習過的柏林大學和哥廷根大學學習醫學。1802年，塞貝克獲得醫學學位。由于他所選擇的方向是實驗醫學中的物理學，而且一生中多半時間從事物理學方面的教育和研究工作，所以人們通常認為他是一個物理學家。
畢業后，塞貝克進入耶拿大學，在那里結識了歌德。德國浪漫主義運動以及歌德反對牛頓關與光與色的理論的思想，使塞貝克深受影響，此后長期與歌德一起從事光色效應方面的理論研究。塞貝克的研究重點是太陽光譜，他在1806年揭示了熱量和化學對太陽光譜中不同顏色的影響，1808年首次獲得了氨與氧化汞的化合物。1812年，正當塞貝克從事應力玻璃中的光偏振現象時，他卻不曉得另外兩個科學家布魯斯特和比奧已經搶先在這一領域里有了發現。
1818年前后，塞貝克返回柏林大學，獨立開展研究活動，主要內容是電流通過導體時對鋼鐵的磁化。當時，阿雷格(Arago)和大衛(Davy)才發現電流對鋼鐵的磁化效應，塞克貝對不同金屬進行了大量的實驗，發現了磁化的熾熱的鐵的不規則反應，也就是現在所說的磁滯現象。在此期間，塞貝克還曾研究過光致發光、太陽光譜不同波段的熱效應、化學效應、偏振，以及電流的磁特性等等。
1820年代初期，塞貝克通過實驗方法研究了電流與熱的關系。1821年，塞貝克將兩種不同的金屬導線連接在一起，構成一個電流回路。他將兩條導線首尾相連形成兩個結點，他突然發現，如果把其中的一個結加熱到很高的溫度而另一個結保持低溫的話，電路周圍存在磁場。他實在不敢相信，熱量施加于兩種金屬構成的一個結時會有電流產生，這只能用熱磁電流或熱磁現象來解釋他的發現。在接下來的兩年里時間(1822～1823)，塞貝克將他的持續觀察報告給普魯士科學學會，把這一發現描述為“溫差導致的金屬磁化”。
塞貝克的實驗儀器，加熱其中一端時，指針轉動，說明導線產生了磁場塞貝克確實已經發現了熱電效應，但他卻做出了錯誤的解釋：導線周圍產生磁場的原因，是溫度梯度導致金屬在一定方向上被磁化，而非形成了電流。科學學會認為，這種現象是因為溫度梯度導致了電流，繼而在導線周圍產生了磁場。對于這樣的解釋，塞貝克十分惱火，他反駁說，科學家們的眼睛讓奧斯特(電磁學的先驅)的經驗給蒙住了，所以他們只會用“磁場由電流產生”的理論去解釋，而想不到還有別的解釋。但是，塞貝克自己卻難以解釋這樣一個事實：如果將電路切斷，溫度梯度并未在導線周圍產生磁場。所以，多數人都認可熱電效應的觀點，后來也就這樣被確定下來了。
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