热电效应-1
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热电效应
所谓的热电效应，是当受热物体中 的电子(洞)，因随着温度梯度由高温区往 低温区移动时，所产生电流或电荷堆积的 一种现象。而这个效应的大小，则是用称 为thermopower(Q)的参数来测量，其定 义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场， dT则是温度梯度)。
在无外磁场存在时，它包括三个效 应，西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖 (Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效 应。下面就介绍一下这三个效应。
(6)
式中 T ----- 结点处的温度，K。
3. 汤姆逊效应
电流通过具有温度梯度的均匀导体时，导体将吸收 或放出热量。这就是汤姆逊效应。由汤姆逊效应产生的 热流量，称汤姆逊热，用符号 表示
(7)
式中 ----- 汤姆逊系数，
；
----- 温度差，K；
I ----- 电流，A。
热电效应的应用
热电制冷又称作温差电制冷，或半导体制冷，它是利用 热电效应（即帕米尔效应）的一种制冷方法。
(4)
类似的，对于P型半导体和N型半导体组成的电偶，其 帕尔贴系数 (或简单记作 )，有
(5)
帕尔贴效应与西伯克效应都是温差电效应，二者有密切 联系。事实上，它们互为反效应，一个是说电偶中有温差存 在时会产生电动势；一个是说电偶中有电流通过时会产生温 差。温差电动势率 a 与帕尔贴系数 之间存在下述关系
等于 与
之差，即
(2)
热电制冷中用P型半导体和N型半导体组成电偶。两材料对应的
和 ，一个为负，一个为正。取其绝对值相加，并将
直
接简化记作 a，有
(3)
2. 帕尔帖(peltire)效应
电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界 放出热量。这就是帕尔帖效应。由帕尔帖效应产生的热流量称作 帕尔帖热，用符号 表示。
对帕尔帖效应的物理解释是：电荷载体在导体中运动形成电 流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能 级向低能级运动时，便释放出多余的能量；相反，从低能级向高 能级运动时，从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的 形式吸收或放出。
材料的帕尔贴效应强弱用它相对于某参考材料的帕尔贴系数 表示
热电制冷器的产冷量一般很小，所以不宜大规模和大
制冷量使用。但由于它的灵活性强，简单方便冷热切换容 易，非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。
1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝， 在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上，通电后，发现一 个接头变热，另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电 回路在有直流电通过时，两个接头处分别发生了吸放热现象。 这就是热电制冷的依据。
半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热 电制冷器。图1示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷 元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个 回路，铜板和铜导线只起导电的作用。此时，一个接点变热， 一个接点变冷。如果电流方向反向，那么结点处的冷热作应
有两种不同导体组成的开路中，如果导体的两个结点存在温度 差，这开路中将产生电动势E。这就是西伯克效应。由于西伯克效应 而产生的电动势称作温差电动势。
材料的西伯克效应的大小，用温差电动势率 表示。材料相对于 某参考材料的温差电动势率为
(1)
由两种不同材料P、N所组成的电偶，它们的温差电动势率
所谓的热电效应，是当受热物体中 的电子(洞)，因随着温度梯度由高温区往 低温区移动时，所产生电流或电荷堆积的 一种现象。而这个效应的大小，则是用称 为thermopower(Q)的参数来测量，其定 义为Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场， dT则是温度梯度)。
在无外磁场存在时，它包括三个效 应，西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖 (Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效 应。下面就介绍一下这三个效应。
(6)
式中 T ----- 结点处的温度，K。
3. 汤姆逊效应
电流通过具有温度梯度的均匀导体时，导体将吸收 或放出热量。这就是汤姆逊效应。由汤姆逊效应产生的 热流量，称汤姆逊热，用符号 表示
(7)
式中 ----- 汤姆逊系数，
；
----- 温度差，K；
I ----- 电流，A。
热电效应的应用
热电制冷又称作温差电制冷，或半导体制冷，它是利用 热电效应（即帕米尔效应）的一种制冷方法。
(4)
类似的，对于P型半导体和N型半导体组成的电偶，其 帕尔贴系数 (或简单记作 )，有
(5)
帕尔贴效应与西伯克效应都是温差电效应，二者有密切 联系。事实上，它们互为反效应，一个是说电偶中有温差存 在时会产生电动势；一个是说电偶中有电流通过时会产生温 差。温差电动势率 a 与帕尔贴系数 之间存在下述关系
等于 与
之差，即
(2)
热电制冷中用P型半导体和N型半导体组成电偶。两材料对应的
和 ，一个为负，一个为正。取其绝对值相加，并将
直
接简化记作 a，有
(3)
2. 帕尔帖(peltire)效应
电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界 放出热量。这就是帕尔帖效应。由帕尔帖效应产生的热流量称作 帕尔帖热，用符号 表示。
对帕尔帖效应的物理解释是：电荷载体在导体中运动形成电 流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能 级向低能级运动时，便释放出多余的能量；相反，从低能级向高 能级运动时，从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的 形式吸收或放出。
材料的帕尔贴效应强弱用它相对于某参考材料的帕尔贴系数 表示
热电制冷器的产冷量一般很小，所以不宜大规模和大
制冷量使用。但由于它的灵活性强，简单方便冷热切换容 易，非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。
1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝， 在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上，通电后，发现一 个接头变热，另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电 回路在有直流电通过时，两个接头处分别发生了吸放热现象。 这就是热电制冷的依据。
半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热 电制冷器。图1示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷 元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个 回路，铜板和铜导线只起导电的作用。此时，一个接点变热， 一个接点变冷。如果电流方向反向，那么结点处的冷热作应
有两种不同导体组成的开路中，如果导体的两个结点存在温度 差，这开路中将产生电动势E。这就是西伯克效应。由于西伯克效应 而产生的电动势称作温差电动势。
材料的西伯克效应的大小，用温差电动势率 表示。材料相对于 某参考材料的温差电动势率为
(1)
由两种不同材料P、N所组成的电偶，它们的温差电动势率