珀爾帖

珀爾貼是法國鐘錶匠兼科學家,在1834年發現了熱電致冷和致熱現象-即溫差電效應。

基本介紹

  • 中文名:珀爾帖
  • 發現人:鐘錶匠兼科學家
  • 時間:1834年
  • 類型:溫差電效應
發現過程,物理解釋,帕爾帖係數,實際套用,

發現過程

自學成才的業餘物理學家
帕爾帖效應是法國科學家珀爾帖於1834年發現的,所以,一提到帕爾帖的名字,人們很容易將他與帕爾帖效應聯繫起來,並誤以為他是一個物理學家,實際上他至多算個業餘的物理學家
帕爾帖生於法國索姆,他本來是一個鐘錶匠,30歲那年放棄了這個職業,轉而投身到實驗與科學觀測領域之中。在他撰寫的大量論文中,絕大部分都是關於自然現象的觀測,譬如天電、龍捲風天空藍度測量與光偏振、球體水溫、極地沸點等,也有少量博物學方面的論文。
鐘錶匠作出科學大發現
1834年法國鐘錶匠兼科學家珀爾貼發現了熱電致冷和致熱現象-即溫差電效應。由兩種材料組成一對熱電偶, 當熱電偶通入直流電流後,因直流電通入的方向不同, 將在電偶結點處產生吸熱和放熱現象,稱這種現象為珀爾帖效應

物理解釋

對帕爾帖效應的物理解釋是:電荷載體在導體中運動形成電流。由於電荷載體在不同的材料中處於不同的能級,當它從高能級向低能級運動時,便釋放出多餘的能量;相反,從低能級向高能級運動時,從外界吸收能量。能量在兩材料的交界面處以熱的形式吸收或放出。
現在流行的電子冰櫃用的半導體致冷器就採用了珀爾帖效應

帕爾帖係數

1837年,俄國物理學家愣次(Lenz,1804~1865)發現,電流的方向決定了吸收還是產生熱量,發熱(製冷)量的多少與電流的大小成正比,比例係數稱為“帕爾帖係數”。
Q=л·I=a·Tc·I,其中л=a·Tc
式中:Q——放熱或吸熱功率
π——比例係數,稱為珀爾帖係數
I——工作電流
a——溫差電動勢
Tc——冷接點溫度

實際套用

帕爾帖效應發現100多年來並未獲得實際套用,因為金屬半導體的珀爾帖效應很弱。直到上世紀90年代,原蘇聯科學家約飛的研究表明,以碲化鉍為基的化合物是最好的熱電半導體材料,從而出現了實用的半導體電子致冷元件——熱電致冷器(ThermoElectriccooling,簡稱TEC)。
與風冷和水冷相比,半導體致冷片具有以下優勢:(1)可以把溫度降至室溫以下;(2)精確溫控(使用閉環溫控電路,精度可達±0.1℃);(3)高可靠性(致冷組件為固體器件,無運動部件,壽命超過20萬小時,失效率低);(4)沒有工作噪音。

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