Эффект Пельтье состоит в том, что при пропускании тока по цепи, составленной из нескольких проводников, в дополнение к джоулевому теплу , в одном из спаев выделяется, а в другом поглощается некоторое количество тепла , (35.15) где – сила тока, – время его пропускания, – коэффициент Пельтье, зависящий от природы контактирующих веществ и от температуры. При изменении направления тока меняется знак . Коэффициент Пельтье имеет наибольшее значение в случае контакта двух полупроводников с различным типом проводимости. На рис. 35.40 на левом переходе электроны и дырки, поддерживая ток в указанном на рисунке направлении (слева направо), движутся навстречу друг другу. Встретившись, они рекомбинируют, т. е. электрон из зоны проводимости занимает вакансию в валентной зоне. При этом энергия электрона уменьшается на величину ширины запрещенной зоны . Выделившаяся энергия поглощается атомами решетки, что приводит к повышению температуры спая. На правом переходе электроны и дырки отсасываются внешним электрическим полем от границы раздела и области. Термодинамическое равновесие в распределении электронов по энергиям нарушается и поэтому здесь чаще происходят процессы рождения пар электрон – дырка, чем их рекомбинация. Энергия, необходимая для рождения пары, т. е. для перебрасывания электрона из валентной зоны в зону проводимости, берется у кристаллической решетки. В результате температура правого спая понижается. Эффект Пельтье используется в микрохолодильниках, предназначенных для охлаждения микросхем компьютеров, стабилизаторах температуры кварцевых генераторов и др. Для охлаждения деталей, находящихся в замкнутом объеме, (см. рис. 35.41) выбирается такое направление тока, при котором температура спаев, находящихся в этом объеме, понижается.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Эффект Пельтье» з дисципліни «Курс лекцій з загальної фізики, орієнтований на будівельні спеціальності»
