ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Эффект Пельтье

Рассмотрим два различных проводника а и Ъ с одинаковой площа - о поперечного сечения А, которые соединены, как это показано на рис. 5.20.

Поверхность S является контактной поверхностью проводников. Оба проводни - имеют одинаковую температуру Г и через них протекает электрический ток Пусть теплоемкость электронов в проводнике а равна са, а в проводнике Ъ — сь.

Тогда тепловая энергия, которой обладает электрон, в каждом проводнике рав - саТ и сьТ соответственно. В случае, если электроны имеют максвелловское

3

пределение по скоростям, то саТ = сьТ = — кТ.

Теплота Пельтье Поверхность 5

Рис. 5.20. Перенос тепла посредством электрического тока

Этектрический ток, протекающий через контактную поверхность S. в каж­ім направлении

I = qnvA. (110)

В проводнике а вместе с электрическим током в направлении контактной. “>хности переносится поток тепловой энергии,

Глава 5. Термоэлектричество а в проводнике b от контактной поверхности уносится поток тепловой эн

ГИИ

Рь = nvAChT (II

Если Рв > Рь, то на поверхности контакта двух проводников тепловая энер должна отводиться в окружающую среду и ее поток будет равен

P = Pa-Pb = nvAT{ca-cv) = Цса є я/. (1

Если электроны имеют максвелловское распределение по скоростям, в рамках изложенной модели коэффициент Пельтье п будет равен нулю, скольку в этом случае са = сь. Однако, основываясь на факте сугцествова эффекта Пельтье, следует сделать вывод, что в материалах, используем для изготовления термопар, электронный газ не подчиняется распред нию Максвелла. Это заключение согласуется с общепринятым положен о не максвелловском распределении электронов в металлах. Однако в сл легированных полупроводниках электронная проводимость описывается основе максвелловского распределения. Поэтому требуется дополнител усовершенствование модели, чтобы объяснить наличие эффекта Пель" таких материалах.