Курсовая на тему Термоэлектрическое охлаждение элементов и устройств ЭВС . РС-71. Курсовая на тему Термоэлектрическое охлаждение элементов и устр. Термоэлектрическое охлаждение элементов и устройств эвс
 Скачать 414.78 Kb.
|
Значения коэффициента Пельтье для различных пар металлов
Коэффициент Пельтье, представляющий собой важную техническую характеристику материала, как правило, не измеряют, а вычисляют через коэффициент Томсона: П = t x T, где П - коэффициент Пельтье, t - коэффициент Томсона, T - абсолютная температура. Открытие эффекта Пельтье оказало большое влияние на последующее развитие физики, а затем и различных областей техники. Классическая теория объясняет явление Пельтье тем, что электроны, переносимые током из одного металла в другой, ускоряются или замедляются под действием внутренней контактной разности потенциалов между металлами. В первом случае кинетическая энергия электронов увеличивается и выделяется в виде тепла. Во втором случае кинетическая энергия электронов уменьшается, и эта убыль энергии пополняется за счет тепловых колебаний атомов второго проводника, в результате чего происходит охлаждение. Более полная теория учитывает изменение не потенциальной энергии при переносе электрона из одного металла в другой, а полной энергии. Эффект Пельтье, как и многие термоэлектрические явления, особенно сильно выражен в цепях, составленных из полупроводников с электронной (n-тип) и дырочной проводимостью (p-тип). Такие полупроводники, как известно, называются соответственно полупроводниками n- и p-типа. Рассмотрим термоэлектрические процессы, происходящие при контакте таких полупроводников. Допустим, направление электрического поля таково, что электроны в электронном и дырки в дырочном полупроводнике будут двигаться навстречу друг другу. Электрон из свободной зоны полупроводника n-типа после прохождения через границу раздела попадает в заполненную зону полупроводника p-типа и там рекомбинирует с дыркой. В результате рекомбинации высвобождается энергия, которая выделяется в контакте в виде тепла (рис. 1).  Рис. 1. Выделение тепла Пельтье в контакте полупроводников n- и p-типа. При изменении направления электрического поля на противоположное электроны и дырки в полупроводниках соответствующего типа будут двигаться в противоположные стороны. Дырки, уходящие от границы раздела, будут пополняться в результате образования новых пар при переходах электронов из заполненной зоны полупроводника p-типа в свободную. На образование таких пар требуется энергия, которая поставляется тепловыми колебаниями атомов решетки. Электроны и дырки, образующиеся при рождении таких пар, увлекаются электрическим полем в противоположные стороны. Поэтому пока через контакт идет ток, непрерывно происходит рождение новых пар, и в результате в контакте поглощается тепло (рис. 2).  Рис. 2. Поглощение тепла Пельтье в контакте полупроводников n- и p-типа. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||