ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಫೋರ್ಸ್ (ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್) ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್ ಸರಣಿ-ಸಂಪರ್ಕಿತ ಅಸಮ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಬಲವಾಗಿದೆ.

ಕಂಡಕ್ಟರ್ 1 ಮತ್ತು ಎರಡು ಒಂದೇ ವಾಹಕಗಳು 2 ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸರಳವಾದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್, ಅದರ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ T1 ಮತ್ತು T2 ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ತಂತಿ 1 ರ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ, ಬಿಸಿ ಜಂಕ್ಷನ್ ಬಳಿ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ಗಳ ಸರಾಸರಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಶೀತದ ಹತ್ತಿರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಾಹಕಗಳು ಬಿಸಿ ಸಂಪರ್ಕದಿಂದ ಶೀತಕ್ಕೆ ಹರಡುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯದು ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅದರ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ವಾಹಕಗಳ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸರಪಳಿಯ ಎರಡನೇ ಭಾಗದ ಶಾಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಭವಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್.

ಮುಚ್ಚಿದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಲೋಹದ ತಂತಿಗಳ ಅದೇ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ, ಇದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹರಿವುಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಪರ್ಕಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ಬೀಜಗಣಿತದ ಮೊತ್ತವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು, ಅದು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸುಲಭ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಇಎಮ್ಎಫ್ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಸಂಪರ್ಕ ತಾಪಮಾನಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದರೆ ಏನು? C ಮತ್ತು D ಸಂಪರ್ಕಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿ. ಹಾಗಾದರೆ ಏನು? ಲೋಹ B ಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯವು ಲೋಹದ A ಯಿಂದ ಕೆಲಸ ಕಾರ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಮೊದಲು ಊಹಿಸೋಣ.

ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನೋಡೋಣ. ನಾವು D ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡೋಣ - ಲೋಹದ B ನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಲೋಹ A ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ D ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸಂಪರ್ಕದ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಅದರ ಮೇಲಿನ ಶಾಖದ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಲೋಹ A ಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಂಪರ್ಕ D ಬಳಿ ಇವೆ ಮತ್ತು ಈಗ ಅವು B ಸಂಯುಕ್ತಕ್ಕೆ ಧಾವಿಸುತ್ತವೆ.

C ಸಂಯುಕ್ತದ ಬಳಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು C ಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ, ಲೋಹ A ನಿಂದ ಲೋಹದ B ಗೆ. ಇಲ್ಲಿ, B ಲೋಹದ ಜೊತೆಗೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು D ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು D ಸಂಯುಕ್ತದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದರೆ. ಸಿ, ನಂತರ ಈ ಮುಚ್ಚಿದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ದಿಕ್ಕಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಇಎಮ್ಎಫ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯ ಚಿತ್ರವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಅಂತಹ ಮುಚ್ಚಿದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ, ಸಂಪರ್ಕ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅಥವಾ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಫೋರ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್ ಎರಡು ಸಂಪರ್ಕಗಳ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಲೋಹಗಳ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಾಖದ ಮೂಲದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.ಸಹಜವಾಗಿ, ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ಪಡೆದ ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಮೈಕ್ರೋವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಗರಿಷ್ಠವು ಹತ್ತಾರು ಮೈಕ್ರೊವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಪರ್ಕ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ.

ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗೆ, ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್ ಹೆಚ್ಚು ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಅವರಿಗೆ ಇದು ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಡಿಗ್ರಿಗೆ ವೋಲ್ಟ್ನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅವುಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಕ್ಕಾಗಿ, ಬಳಸಿ ಉಷ್ಣಯುಗ್ಮಗಳು (ಥರ್ಮೋಕಪಲ್ಸ್)ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್ ಮಾಪನದ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ. ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅದರ ತುದಿಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಸಂಪರ್ಕಗಳ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೂಲಕ (ಜಂಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ತುದಿಗಳು), ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಮುಕ್ತ ತುದಿಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಸಂಪರ್ಕದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಧನದ ಅಳತೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತುದಿಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ.

ಥರ್ಮೋಕೂಲ್‌ಗಳ ವಿವಿಧ ಲೋಹಗಳನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿಗಳಿಗೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನಿಖರವಾದ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣಯುಗ್ಮಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ, ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಮಾಪನದ ನಿಖರತೆಯು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಥರ್ಮೋ-ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವ ವೋಲ್ಟ್ಮೀಟರ್ನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರವು ಎರಡು ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಜಂಕ್ಷನ್ ಕರಗುವ ಹಿಮದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಜಂಕ್ಷನ್ನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಡಿಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಪನಾಂಕದೊಂದಿಗೆ ವೋಲ್ಟ್ಮೀಟರ್ ಬಳಸಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ಗಳನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲ ಹರಿವುಗಳನ್ನು ಸಹ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ದೂರದ ನಕ್ಷತ್ರದಿಂದ) ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬಹುದು.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಳತೆಗಳಿಗಾಗಿ, ಕಬ್ಬಿಣ-ಕಾನ್ಸ್ಟಾಂಟನ್, ತಾಮ್ರ-ಕಾನ್ಸ್ಟಾಂಟನ್, ಕ್ರೋಮೆಲ್-ಅಲುಮೆಲ್, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಅವರು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಮತ್ತು ಅದರ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಆವಿಗಳನ್ನು ಆಶ್ರಯಿಸುತ್ತಾರೆ - ವಕ್ರೀಕಾರಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ.

ಉಷ್ಣಯುಗ್ಮಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಂಗೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಆಧುನಿಕ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪನ ಸಾಧನದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮೂಲಕ ಸುಲಭವಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಈ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು (ಸೀಬೆಕ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ), ಸಂಪರ್ಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುವುದರೊಂದಿಗೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೊಂದನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎರಡೂ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ ಇಲ್ಲಿ ನೋಡಿ:ಸೀಬೆಕ್, ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಮತ್ತು ಥಾಮ್ಸನ್ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು