热电效应

时间:2024-06-02 21:35:47编辑:分享君

什么是热电效应?测量温度的传感器有那些

所谓的热电效应,是当受热物体中的电子(空穴),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小,则是用称为thermopower(Q)的参数来测量,其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场,dT则是温度梯度)。参考:http://baike.baidu.com/link?url=d5hu5Ygq2ckdUrHNCaqhpmzk0tgsB5NGlWsRrWAUv-o6jn9D1PMiPECHdqHrIeC-Fx1gRt-ZhWz7BcmBHB415_,温度传感器推荐国内IMS品牌,详见:http://www.zhsensors.com/index.php?id=120


什么是热电效应?热电偶的工作原理

热电效应:将两种不问成分的导体组成一个闭合问路,当闭合回路的两个接点分别置于不同温度场个时,回路中将产生一个电动势。该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关,这种现象被称为热电效应。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合
回路,当接合点两端的温度不同,存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。


什么是热释电效应 原理

要搞懂“热释电效应”,我觉得,你必须有一定的压电陶瓷及固体物理等方面相关的基础。我先将其定义告知于你,如果还有问题,请提出来。

热释电效应 pyroelectric effect
由于温度的变化,热释电晶体和压电陶瓷等会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷,这种现象称为热释电效应。具有这种性质的材料称为热释电体。压电陶瓷属于热释电体。若不考虑温度的不均匀性,热释电体一般具有一级和二级热释电效应。其中二级热释电效应是由于温度变化引起材料形变,再由压电效应产生电荷的二级效应。一般情况下,若温度变化率相同,升降温过程中产生的热释电电荷大小相等,但符号相反。

对上述定义涉及相关名词进行解释:
1 极化 polarization
在电场作用下,电介质中束缚着的电荷发生位移或者极性按电场方向转动的现象,称为电介质的极化。
2 自发极化 spontaneous polarization
在没有外电场作用时,铁电晶体或铁电陶瓷中存在着由于电偶极子的有序排列而产生的极化,称为自发极化。在垂直于极化轴的表面上,单位面积的自发极化电荷量称为自发极化强度。它是一个矢量,用P表示,其单位为C/m2。
3 压电效应 piezoelectric effect
对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移,产生极化,从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内,机械力与电荷呈线性可逆关系,这种现象称为压电效应或正压电效应。反之,如果把具有压电效应的介质置于外电场中,由于电场的作用会引起介质内部正负电荷中心位移,而这一位移又使介质发生形变。在一定电场强度范围内,电场强度与形变呈线性可逆关系,这种效应称为逆压电效应。


什么是热电效应?

所谓的热电效应,是当受热物体中的电子(空穴),因随着温度梯度由高温区往低温区移动时,所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小,则是用称为thermopower(Q)的参数来测量,其定义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场,dT则是温度梯度)。热电效应定义为温度与电压相互转化的现象。包括西伯克效应,帕尔贴效应,汤姆孙效应等1、西伯克效应:有两种不同的导体组成的开路中,如果导体的两个结点存在着温度差,这开路中将产生感应电动势。这就是西伯克效应,由西伯克效应而产生的电动势称为温差电动势。2、帕尔贴效应:电流流过两种不同导体的界面时,将从外界吸收热量或向外界放出热量,这就是帕尔贴效应。由帕尔贴效应产生的热流量称为帕尔贴热。3、汤姆孙效应:电流通过具有温度梯度的均匀导体时,导体将吸收或放出热量,这就是汤姆孙效应。由汤姆孙效应产生的热流量,称为汤姆孙热。扩展资料生活应用热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(帕尔帖效应)的一种制冷方法。热电制冷的理论基础是固体的热电效应,在无外磁场存在时,它包括五个效应,导热、焦耳热损失、西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖(Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效应。一般的冷气与冰箱运用氟氯化物当冷媒,造成臭氧层的被破坏.无冷媒冰箱(冷气)因而是环境保护的重要因素.利用半导体之热电效应,可制造一个无冷媒的冰箱。这种发电方法是将热能直接转变成电能,其转变效率受热力学第二定律即柯诺特效率的限制.早在1822年西伯即已发现,因而热电效应又叫西伯效应。参考资料来源:百度百科-热电效应

热电效应的来源发现

托马斯·约翰·塞贝克(也有译做“西伯克”)1770年生于塔林(当时隶属于东普鲁士,现为爱沙尼亚首都)。塞贝克的父亲是一个具有瑞典血统的德国人,也许正因为如此,他鼓励儿子在他曾经学习过的柏林大学和哥廷根大学学习医学。1802年,塞贝克获得医学学位。由于他所选择的方向是实验医学中的物理学,而且一生中多半时间从事物理学方面的教育和研究工作,所以人们通常认为他是一个物理学家。毕业后,塞贝克进入耶拿大学,在那里结识了歌德。德国浪漫主义运动以及歌德反对牛顿关与光与色的理论的思想,使塞贝克深受影响,此后长期与歌德一起从事光色效应方面的理论研究。塞贝克的研究重点是太阳光谱,他在1806年揭示了热量和化学对太阳光谱中不同颜色的影响,1808年首次获得了氨与氧化汞的化合物。1812年,正当塞贝克从事应力玻璃中的光偏振现象时,他却不晓得另外两个科学家布鲁斯特和比奥已经抢先在这一领域里有了发现。1818年前后,塞贝克返回柏林大学,独立开展研究活动,主要内容是电流通过导体时对钢铁的磁化。当时,阿雷格(Arago)和大卫(Davy)才发现电流对钢铁的磁化效应,塞克贝对不同金属进行了大量的实验,发现了磁化的炽热的铁的不规则反应,也就是现在所说的磁滞现象。在此期间,塞贝克还曾研究过光致发光、太阳光谱不同波段的热效应、化学效应、偏振,以及电流的磁特性等等。1820年代初期,塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成两个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。他实在不敢相信,热量施加于两种金属构成的一个结时会有电流产生,这只能用热磁电流或热磁现象来解释他的发现。在接下来的两年里时间(1822~1823),塞贝克将他的持续观察报告给普鲁士科学学会,把这一发现描述为“温差导致的金属磁化”。塞贝克的实验仪器,加热其中一端时,指针转动,说明导线产生了磁场塞贝克确实已经发现了热电效应,但他却做出了错误的解释:导线周围产生磁场的原因,是温度梯度导致金属在一定方向上被磁化,而非形成了电流。科学学会认为,这种现象是因为温度梯度导致了电流,继而在导线周围产生了磁场。对于这样的解释,塞贝克十分恼火,他反驳说,科学家们的眼睛让奥斯特(电磁学的先驱)的经验给蒙住了,所以他们只会用“磁场由电流产生”的理论去解释,而想不到还有别的解释。但是,塞贝克自己却难以解释这样一个事实:如果将电路切断,温度梯度并未在导线周围产生磁场。所以,多数人都认可热电效应的观点,后来也就这样被确定下来了。

产生热电效应的条件有哪些?

把两种不同的导体连接成闭合的回路,如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中,则在该回路内就会产生热电动势,这种现象称作热电效应。这个装置就叫热电偶。
热电效应的产生必然导致热电偶电势的变化,因此热电势的产生条件也是热电效应的产生条件。

热电偶所产生的热电势由两部分组成:接触电势和温差电势。
温差电势产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电势,由于高温度端的电子能量比低温度端的电子能量大,因而从高温度端跑到低温度端的电子数比从低温度端跑到高温度端的要来得多,结果高温端失去电子而带正电荷,低温端因得到电子而带负电荷,从而形成一个静电场,此时,在导体的两端便产生一个相应的电位差即温差电势。
接触电势产生的原因是,当两种不同的导体A和B接触时,由于两者电子密度不同(假设NA>NB),电子在两个方向上扩散的速率就不同,从A到B的电子数要比从B到A的多,结果A因失去电子而带正电荷,B因得到电子而带负电荷,在A、B的接触面上便形成一个从A到B的静电场,这样在A、B之间也形成一个电位差即接触电势。
条件是:1。组成热电偶的必须是两种不同导体。
2。热电偶两接点的温度必须不同。


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