Главная > Физика > Введение в физику (А. И. Китайгородский)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 280. Применения термоэлектрического эффекта

В настоящее время серьезные возможности имеет применение термоэлементов в качестве генераторов электроэнергии. Металлические термоэлементы обладают коэффициентом полезного действия порядка 0,5%, но к. п. д. полупроводникового элемента, составленного из дырочной и электронной ветвей, уже сейчас доходит до 7—8%.

Низкий коэффициент полезного действия объясняется необратимыми потерями на джоулево тепло. Если сопротивление внутренней части цепи, внешнее сопротивление, то мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении (полезная мощность), будет равна Для любой электрической цепи; здесь Подставляя значение термоэлектродвижущей силы, получим для мощности термоэлемента выражение

Электродвижущие силы термоэлемента — это величины порядка десятых долей вольта. Желая получить напряжение, скажем, 120 В, термоэлементы соединяют в батарею (последовательно). Если нужны сильные токи, то элементы надо соединять параллельно.

Вторым интересным применением термоэффекта, также ставшим возможным в связи с развитием техники полупроводников, является использование их в качестве холодильника.

Использование термоэлектрического эффекта для измерения температур хорошо известно, и мы на нем не станем останавливаться.

Важнейшей и давно известной областью применения термоэффекта является использование его для обнаружения ничтожных степеней нагрева. Эти возможности в настоящее время еще более возросли благодаря тому, что полупроводники дают большие термоэлектродвижущие силы. Для этих целей используют последовательно соединенные термоэлементы — так называемый термостолбик. Все четные спаи такого соединения охлаждаются, а нечетные подвергаются нагреву. Термостолбики измеряют мощности до таких малых величин, как несколько эргов в секунду. Однако имеется возможность снизить этот предел до десятых долей эрга в секунду. Это достигается при помощи вакуумных термоэлементов, где потери тепла сведены к минимуму.

ПРИЛОЖЕНИЕ. Таблица формул электродинамики

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление