ಥಾಮ್ಸನ್ ಪರಿಣಾಮ - ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಿದ್ಯಮಾನ
ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ತಂತಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಆ ತಂತಿಯನ್ನು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಜೌಲ್-ಲೆನ್ಜ್ ಕಾನೂನಿನೊಂದಿಗೆ: ವಾಹಕದ ಪ್ರತಿ ಘಟಕದ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ.
ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಕಾರಣ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು, ದಾರಿಯುದ್ದಕ್ಕೂ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಗಳ ನೋಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ಅವರಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ನೋಡ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಬಲವಾಗಿ ಕಂಪಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ವಾಹಕದ ತಾಪಮಾನ ಅದರ ಪರಿಮಾಣದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಏರುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ತಂತಿಯಲ್ಲಿ - ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗವು ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ನೋಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಿಸುವ ಮೊದಲು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲು ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಆವೇಗವನ್ನು ಅವು ನೋಡ್ಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತವೆ ಅವರೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿ.ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ, ವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವೇಗವರ್ಧಿತವಾಗುತ್ತವೆ, ವಾಹಕದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಶಾಖವು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.
ಈಗ ಒಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ತಂತಿಯನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸೋಣ. ಅಂದರೆ, ಒಂದು ತುದಿಯು ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಗಾಳಿಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ವಾಹಕದ ಬಿಸಿಯಾದ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇತರ ಭಾಗಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ನೀವು ಈಗ ತಂತಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಿಟ್ಟರೆ, ಅದು ಕ್ರಮೇಣ ತಣ್ಣಗಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಶಾಖವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಗಾಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕೆಲವು ಶಾಖವನ್ನು ತಂತಿಯ ಕಡಿಮೆ ಬಿಸಿಯಾದ ಬದಿಗೆ ಮತ್ತು ಅದರಿಂದ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಗಾಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವಾಹಕದ ಕಡಿಮೆ ಬಿಸಿಯಾದ ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಆವೇಗವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ವಾಹಕದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನವು ಸಮನಾಗುವವರೆಗೆ, ಅಂದರೆ, ಉಷ್ಣದ ದರಗಳವರೆಗೆ. ವಾಹಕದ ಪರಿಮಾಣದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸಮಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಸಂಕೀರ್ಣಗೊಳಿಸೋಣ. ನಾವು ತಂತಿಯನ್ನು ನೇರ ಪ್ರವಾಹದ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತೇವೆ, ಮೂಲದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಜ್ವಾಲೆಯೊಂದಿಗೆ ಬದಿಯನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಕಾಯಿಸುತ್ತೇವೆ. ಮೂಲದಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ತಂತಿಯಲ್ಲಿನ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ನಿಂದ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗೆ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ.
ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ತಂತಿಯನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಕಾಯಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾದ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಮೈನಸ್ನಿಂದ ಪ್ಲಸ್ಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಮೂಲದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತಂತಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಶಾಖವನ್ನು ಹರಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು, ಆದರೆ ಬಿಸಿ ತುದಿಯಿಂದ ಶೀತದ ತುದಿಗೆ ಚಲಿಸುವ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿಧಾನವಾಗುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಅವರು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತಾರೆ.
ಅಂದರೆ, ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ, ಜೌಲ್-ಲೆನ್ಜ್ ಶಾಖಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಾಖವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈಗ ತಂತಿಯ ಒಂದು ಬದಿಯನ್ನು ಮತ್ತೆ ಜ್ವಾಲೆಯೊಂದಿಗೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿ, ಆದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೂಲವನ್ನು ಬಿಸಿಯಾದ ಬದಿಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಸೀಸದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಪಡಿಸಿ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ನ ಬದಿಯಲ್ಲಿ, ಕಂಡಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿನ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ಕಡಿಮೆ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಮೂಲದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅವರು ಬಿಸಿಯಾದ ತುದಿಗೆ ಹೊರದಬ್ಬುತ್ತಾರೆ.
ತಂತಿಯನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಕಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯು ಮೈನಸ್ನಿಂದ ಪ್ಲಸ್ಗೆ ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಹರಡುತ್ತದೆ. ಶೀತದ ತುದಿಯಿಂದ ಬಿಸಿ ತುದಿಗೆ ಚಲಿಸುವ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾದ ತಂತಿಯಿಂದ ಶಾಖದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ವೇಗವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಅವು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಈ ಪರಿಣಾಮ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ 1856 ರಲ್ಲಿ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ವಿಲಿಯಂ ಥಾಮ್ಸನ್ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗದ ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕದಲ್ಲಿ, ಜೌಲ್-ಲೆನ್ಜ್ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಸಾರವಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖದ ಜೊತೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಾಖವು ಪ್ರಸ್ತುತದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಾಹಕದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಮೂರನೇ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮ) .
ಥಾಮ್ಸನ್ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಪ್ರಸ್ತುತದ ಪ್ರಮಾಣ, ಪ್ರವಾಹದ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.t - ಥಾಮ್ಸನ್ ಗುಣಾಂಕ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಕೆಲ್ವಿನ್ಗೆ ವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಫೋರ್ಸ್.
ಇತರ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು: ಸೀಬೆಕ್ ಮತ್ತು ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಪರಿಣಾಮ