தெர்மோஎலக்ட்ரிக் சீபெக் விளைவு: அது என்ன? தெர்மோகப்பிள்கள் மற்றும் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன மற்றும் செயல்படுகின்றன

வெவ்வேறு உலோகங்களால் செய்யப்பட்ட இரண்டு தண்டுகள் ஒன்றாக இறுக்கமாக அழுத்தப்பட்டால், இரட்டை மின்சார அடுக்கு மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய சாத்தியமான வேறுபாடு அவற்றின் தொடர்பில் உருவாகும்.

இந்த நிகழ்வு உலோகத்திலிருந்து எலக்ட்ரான்களின் வேலை செயல்பாட்டின் மதிப்புகளில் உள்ள வேறுபாடு காரணமாகும், இது இரண்டு தொடர்பு உலோகங்களின் சிறப்பியல்பு. உலோகத்திலிருந்து எலக்ட்ரான்களின் வேலை செயல்பாடு (அல்லது வெறுமனே வேலை செயல்பாடு) என்பது உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து சுற்றியுள்ள வெற்றிடத்திற்கு எலக்ட்ரானை நகர்த்துவதற்கு செலவிடப்பட வேண்டிய வேலை.

நடைமுறையில், பெரிய வேலை செயல்பாடு, எலக்ட்ரான்கள் இடைமுகத்தை கடக்கும் நிகழ்தகவு குறைவாக இருக்கும். இதன் விளைவாக, தொடர்புகளின் பக்கத்தில் எதிர்மறை கட்டணம் குவிந்து, அதிக (!) வேலை செயல்பாடு கொண்ட உலோகம் அமைந்துள்ள இடத்தில், குறைந்த வேலை செயல்பாடு கொண்ட உலோகத்தின் பக்கத்தில் நேர்மறை கட்டணம் குவிகிறது.

இத்தாலிய இயற்பியலாளர் அலெஸாண்ட்ரோ வோல்டா இந்த நிகழ்வைக் கவனித்து அதை விவரித்தார். அனுபவத்திலிருந்து இன்று அறியப்படும் இரண்டு சட்டங்களை அவர் கண்டறிந்தார் வோல்டாவின் சட்டங்கள்.

வோல்டாவின் முதல் விதி இப்படி ஒலிக்கிறது: இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்களின் தொடர்பில், ஒரு சாத்தியமான வேறுபாடு எழுகிறது, இது இரசாயன இயல்பு மற்றும் சந்திப்புகளின் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது.

வோல்டாவின் இரண்டாவது விதி: தொடர்-இணைக்கப்பட்ட கம்பிகளின் முனைகளில் உள்ள சாத்தியமான வேறுபாடு இடைநிலை கம்பிகளைச் சார்ந்து இருக்காது மற்றும் வெளிப்புற கம்பிகள் ஒரே வெப்பநிலையில் இணைக்கப்படும்போது ஏற்படும் சாத்தியமான வேறுபாட்டிற்கு சமம்.

கிளாசிக்கல் எலக்ட்ரான் கோட்பாட்டின் பார்வையில், வோல்டாவின் சோதனையின் அசாதாரண முடிவுகள் மிகவும் எளிமையாக விளக்கப்பட்டுள்ளன. உலோகத்திற்கு வெளியே உள்ள சாத்தியத்தை பூஜ்ஜியமாக எடுத்துக் கொண்டால், உலோகத்தின் உள்ளே ஒரு சாத்தியக்கூறு உள்ளதா? வெற்றிடத்துடன் தொடர்புடைய எலக்ட்ரானின் I ஆற்றல் இதற்கு சமமாக இருக்கும்:

வேலை செயல்பாடுகள் A1 மற்றும் A2 உடன் இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்கள் தொடர்பு கொண்டு, நாம் இரண்டாவது உலோகத்தில் இருந்து எலக்ட்ரான்களின் அதிகப்படியான மாற்றத்தை கவனிப்போம், குறைந்த வேலை செயல்பாடு, முதல் உலோகத்தில், வேலை செயல்பாடு அதிகமாக உள்ளது.

இந்த மாற்றத்தின் விளைவாக, இரண்டாவது உலோகத்தில் (n2) எலக்ட்ரான்களின் செறிவுடன் ஒப்பிடும்போது முதல் உலோகத்தில் எலக்ட்ரான்களின் செறிவு (n1) அதிகரிக்கும். வேலை செய்யும் செயல்பாடுகளில் உள்ள வேறுபாட்டால் ஏற்படும் ஓட்டம்.

இரண்டு உலோகங்களின் எல்லையில் சமநிலை நிலையில், பின்வரும் சாத்தியமான வேறுபாடு நிறுவப்படும்:

நிலையான சாத்தியமான வேறுபாட்டின் மதிப்பை பின்வருமாறு தீர்மானிக்கலாம்:

இந்த நிகழ்வு, இதில் தொடர்பு சாத்தியமான வேறுபாடு ஏற்படுகிறது, இது வெளிப்படையாக வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது, இது அழைக்கப்படுகிறது தெர்மோஎலக்ட்ரிக் விளைவு அல்லது சீபெக் விளைவு… சீபெக் விளைவு தெர்மோகப்பிள்கள் மற்றும் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்களின் செயல்பாட்டை அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.

ஒரு தெர்மோகப்பிள் இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்களின் இரண்டு சந்திப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.சந்திப்புகளில் ஒன்று மற்றொன்றை விட அதிக வெப்பநிலையில் பராமரிக்கப்பட்டால், a தெர்மோஇஎம்எஃப்:

வெப்பநிலையை அளவிடுவதற்கு தெர்மோகப்பிள்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் பல்வேறு தெர்மோகப்பிள்களில் இருந்து பெறப்பட்ட பேட்டரிகள் EMF மூலங்களாகவும் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்களாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

ஒரு தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டரில், இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்களின் சந்திப்பு வெப்பமடையும் போது, ​​​​குறைந்த வெப்பநிலையில் அமைந்துள்ள இலவச கடத்திகளுக்கு இடையில், ஒரு தெர்மோஎலக்ட்ரிக் திறன் வேறுபாடு அல்லது தெர்மோஇஎம்எஃப் ஏற்படுகிறது.அத்தகைய மின்சுற்றை ஒரு எதிர்ப்பிற்கு மூடினால், மின்னோட்டம் பாயும். சுற்று, அதாவது, வெப்ப ஆற்றலை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றும்.

சீபெக் குணகம், வோல்டா கூறியது போல், இந்த தெர்மோகப்பிளில் உள்ள உலோகங்களின் தன்மையைப் பொறுத்தது. பல்வேறு தெர்மோகப்பிள்களுக்கான தெர்மோஇஎம்எஃப் மதிப்புகள் ஒரு டிகிரிக்கு மைக்ரோவோல்ட்களில் அளவிடப்படுகின்றன.

A மற்றும் B ஆகிய இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்களால் ஆன வளையக் கம்பியை இரண்டு இடங்களில் இணைத்து, அதில் ஒன்றை T1 வெப்பநிலைக்கு சூடாக்கினால், T1 வெப்பநிலை T2 ஐ விட (இரண்டாம் சந்திப்பின் வெப்பநிலை) அதிகமாக இருக்கும். மின்னோட்டமானது உலோகம் B இலிருந்து உலோகம் A க்கு இயக்கப்படும், மற்றும் குளிரில் - உலோகம் A இலிருந்து உலோக B க்கு அனுப்பப்படும். இந்த விஷயத்தில் உலோக A இன் தெர்மோஎலக்ட்ரோ காந்தப்புலம் B உலோகத்தைப் பொறுத்தவரை நேர்மறையாகக் கருதப்படுகிறது.

அறியப்பட்ட அனைத்து உலோகங்களும் தெர்மோஇஎம்எஃப் குணகங்களின் அவற்றின் சொந்த மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை ஒரு நெடுவரிசையில் தொடர்ச்சியாக அமைக்கப்படலாம், இதனால் ஒவ்வொரு உலோகமும் பின்வருவனவற்றுடன் தொடர்புடைய நேர்மறையான தெர்மோஇஎம்எஃப் காட்டுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, குறிப்பிட்ட உலோகங்கள் பிளாட்டினத்துடன் 100 டிகிரி தொடர்பு வெப்பநிலை வேறுபாட்டுடன் இணைந்தால் ஏற்படும் தெர்மோஇஎம்எஃப் (மில்லிவோல்ட்களில் வெளிப்படுத்தப்படும்) பட்டியல் இங்கே:

கொடுக்கப்பட்ட தரவின் உதவியுடன், எடுத்துக்காட்டாக, தாமிரம் மற்றும் அலுமினியம் இணைக்கப்பட்டு, தொடர்பின் வெப்பநிலை வேறுபாடு 100 டிகிரியில் பராமரிக்கப்பட்டால், எந்த வகையான தெர்மோஇஎம்எஃப் மாறும் என்பதை தீர்மானிக்க முடியும். பெரிய ஒன்றிலிருந்து சிறிய தெர்மோஇஎம்எஃப் மதிப்பைக் கழித்தால் போதும். எனவே, 100 டிகிரி வெப்பநிலை வேறுபாடு கொண்ட செப்பு-அலுமினிய ஜோடி 0.74 - 0.38 = 0.36 (mV) க்கு சமமான தெர்மோஇஎம்எஃப் கொடுக்கும்.

தூய உலோகங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் திறமையானவை அல்ல (அவற்றின் செயல்திறன் சுமார் 1% ஆகும்), எனவே அவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படவில்லை. இருப்பினும், குறைக்கடத்தி தெர்மோஎலக்ட்ரிக் மாற்றிகள் குறிப்பிடுவது மதிப்பு, இது 7% வரை செயல்திறனைக் காட்டுகிறது.

அவை அதிக அளவு குறைக்கப்பட்ட குறைக்கடத்திகள், குழு V சால்கோஜெனைடுகளின் அடிப்படையில் திடமான தீர்வுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. "சூடான" பக்கத்தை ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில் வைத்திருக்க, சூரிய ஒளி அல்லது முன்கூட்டியே சூடேற்றப்பட்ட அடுப்பின் வெப்பம் பொருத்தமானது.

இத்தகைய சாதனங்கள் தொலைதூர தளங்களில் மாற்று எரிசக்தி ஆதாரங்களாகப் பொருந்தும்: கலங்கரை விளக்கங்கள், வானிலை நிலையங்கள், விண்கலம், வழிசெலுத்தல் மிதவைகள், செயலில் உள்ள ரிப்பீட்டர்கள், எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு குழாய்களின் அரிப்பு எதிர்ப்பு பாதுகாப்பு நிலையங்கள்.

தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்களின் முக்கிய நன்மைகள் நகரும் பாகங்கள் இல்லாதது, அமைதியான செயல்பாடு, ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அளவு மற்றும் சரிசெய்தல் எளிமை. அவற்றின் முக்கிய குறைபாடு - 6% பிராந்தியத்தில் மிகக் குறைந்த செயல்திறன், இந்த நன்மைகளை நடுநிலையாக்குகிறது.