當一直流電流通過一段有溫差的勻質金屬或半導體時，除焦耳熱外還會釋放或吸收熱量。單位時間、體積內所吸(或放)的熱量與電流、溫度差成正比：Q=i·ΔT· t ，式中係數：t，稱湯姆遜係數，單位為V/K。對於金屬或n型半導體，當電流由高溫端流向低溫端時，材料釋放熱量，t為正；反之，則吸熱，t為負。對於p型半導體，情況是相反的。可由材料的塞貝克係數(α)導出t=T·dT·dα這稱開爾文第二關係式。
基本介紹
- 中文名：開爾文第二關係式
- 外文名：Kelvin's second relation
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,特點,相關概念,套用及原理,
簡介
當一直流電流通過一段有溫差的勻質金屬或半導體時，除焦耳熱外還會釋放或吸收熱量。單位時間、體積內所吸(或放)的熱量與電流、溫度差成正比：Q=i·ΔT· t ，式中係數：t，稱湯姆遜係數，單位為V/K。對於金屬或n型半導體，當電流由高溫端流向低溫端時，材料釋放熱量，t為正；反之，則吸熱，t為負。對於p型半導體，情況是相反的。可由材料的塞貝克係數(α)導出t=T·dT·dα這稱開爾文第二關係式。
特點
與泊耳帖效應相比，湯姆遜效應一般是很小的，因而常忽略不計。湯姆遜效應、塞貝克效應、印耳帖效應是材料的三個不同而又相互關聯的熱電效應，它們都是可逆的。
相關概念
開爾文第一關係式：當一直流電流通過由兩種不同材料A和B的接點時，除焦耳熱外，接點處還會釋放熱量的現象。它是可逆的:當電流反向流動時，接點處變成吸收熱量。接點釋放或吸收熱量的速率與電流成正比，且與兩種材料的性能及接點的溫度有關因吸放熱是可逆的，所以A為絕對塞貝克係數。通常，半導體的珀耳帖效應比金屬的大。
套用及原理
塞貝克效應、拍耳帖效應和湯姆遜效應是材料的熱能與電能相互轉換的三種不同而又相互關聯的溫差電效應。它們是製造多種溫差電製冷器和溫差電發電器的基礎。其中拍耳帖效應是溫差電致冷的主要效應。半導體溫差電製冷器，可產生幾十甚至上百度的溫差，已廣泛用於生物組織和藥品的野外保存、電子器件、紅外線感測器、小型力學試驗儀等的低退箱、熱電冰櫃及空調器等。
