ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸೀಬೆಕ್ ಪರಿಣಾಮ: ಅದು ಏನು? ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ
ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಎರಡು ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಒತ್ತಿದರೆ, ನಂತರ ಎರಡು ವಿದ್ಯುತ್ ಪದರ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಅವುಗಳ ಸಂಪರ್ಕದ ಮೇಲೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಲೋಹದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯದ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ, ಪ್ರತಿ ಎರಡು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಲೋಹಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಲೋಹದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯವು (ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯ) ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ನಿರ್ವಾತಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಸರಿಸಲು ಖರ್ಚು ಮಾಡಬೇಕಾದ ಕೆಲಸವಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ದಾಟುವ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಪರ್ಕದ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ (!) ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೋಹವು ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಲೋಹದ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಇಟಾಲಿಯನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಅಲೆಸ್ಸಾಂಡ್ರೊ ವೋಲ್ಟಾ ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು ಮತ್ತು ವಿವರಿಸಿದರು. ಅನುಭವದಿಂದ ಅವರು ಇಂದು ತಿಳಿದಿರುವ ಎರಡು ಕಾನೂನುಗಳನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದರು ವೋಲ್ಟಾ ಕಾನೂನುಗಳು.
ವೋಲ್ಟಾದ ಮೊದಲ ನಿಯಮವು ಈ ರೀತಿ ಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ: ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ, ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ವಭಾವ ಮತ್ತು ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ವೋಲ್ಟಾದ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ: ಸರಣಿ-ಸಂಪರ್ಕಿತ ತಂತಿಗಳ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಮಧ್ಯಂತರ ತಂತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ತಂತಿಗಳು ಒಂದೇ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಾಗ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ವೋಲ್ಟಾದ ಪ್ರಯೋಗದ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಾವು ಲೋಹದ ಹೊರಗಿನ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಶೂನ್ಯ ಎಂದು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ನಂತರ ಲೋಹದ ಒಳಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯೊಂದಿಗೆ? ನಿರ್ವಾತಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನ I ಶಕ್ತಿಯು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಗಳು A1 ಮತ್ತು A2 ನೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ತರುವುದು, ಎರಡನೇ ಲೋಹದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಅತಿಯಾದ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸುತ್ತೇವೆ, ಕಡಿಮೆ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯದೊಂದಿಗೆ, ಮೊದಲ ಲೋಹಕ್ಕೆ, ಅದರ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಎರಡನೇ ಲೋಹದ (n2) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಮೊದಲ ಲೋಹದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು (n1) ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿರುದ್ಧ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನಿಲಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಹರಿವಿನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಅಧಿಕವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹರಿವು.
ಎರಡು ಲೋಹಗಳ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಕೆಳಗಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಸ್ಥಾಯಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು:
ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು, ಇದರಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮ ಅಥವಾ ಸೀಬೆಕ್ ಪರಿಣಾಮ… ಸೀಬೆಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ಥರ್ಮೋಕಪಲ್ಸ್ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ.
ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳ ಎರಡು ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಿದರೆ, ಎ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್:
ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ಗಳನ್ನು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಇಎಮ್ಎಫ್ ಮೂಲಗಳಾಗಿ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳಾಗಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು.
ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್ನಲ್ಲಿ, ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿರುವ ಉಚಿತ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳ ನಡುವೆ, ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಅಥವಾ ಥರ್ಮೋಇಎಂಎಫ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀವು ಅಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಮುಚ್ಚಿದರೆ, ನಂತರ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್, ಅಂದರೆ, ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸೀಬೆಕ್ ಗುಣಾಂಕ, ವೋಲ್ಟಾ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಈ ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ನಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಲೋಹಗಳ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಥರ್ಮೋಕೂಲ್ಗಳಿಗೆ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ಡಿಗ್ರಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನೀವು ಎರಡು ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಎರಡು ಭಿನ್ನವಾದ ಲೋಹಗಳು A ಮತ್ತು B ಯಿಂದ ರಚಿತವಾದ ರಿಂಗ್ ತಂತಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು T1 ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದರೆ T1 ತಾಪಮಾನವು T2 (ಎರಡನೆಯ ಜಂಕ್ಷನ್ನ ತಾಪಮಾನ) ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಬಿಸಿಯಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಲೋಹದ B ನಿಂದ ಲೋಹದ A ಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶೀತದಲ್ಲಿ - ಲೋಹದ A ನಿಂದ ಲೋಹದ B ಗೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಲೋಹದ A ಯ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಲೋಹದ B ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಧನಾತ್ಮಕವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ತಿಳಿದಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಲೋಹಗಳು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಒಂದು ಕಾಲಮ್ನಲ್ಲಿ ಸತತವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಬಹುದು ಇದರಿಂದ ಪ್ರತಿ ಲೋಹವು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 100 ಡಿಗ್ರಿಗಳ ಸಂಪರ್ಕ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ನಿಗದಿತ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನಮ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್ನ (ಮಿಲಿವೋಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ) ಪಟ್ಟಿ ಇಲ್ಲಿದೆ:
ನೀಡಿರುವ ಡೇಟಾದ ಸಹಾಯದಿಂದ, ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕದ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು 100 ಡಿಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಿದರೆ ಯಾವ ರೀತಿಯ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಚಿಕ್ಕದಾದ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ದೊಡ್ಡದರಿಂದ ಕಳೆಯಲು ಸಾಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, 100 ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ತಾಮ್ರ-ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಜೋಡಿಯು 0.74 - 0.38 = 0.36 (mV) ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಥರ್ಮೋಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ (ಅವುಗಳ ದಕ್ಷತೆಯು ಸುಮಾರು 1%), ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದು 7% ವರೆಗಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಅವು ಹೆಚ್ಚು ಡೋಪ್ಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ, ಗುಂಪು V ಚಾಲ್ಕೊಜೆನೈಡ್ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಘನ ದ್ರಾವಣಗಳು "ಬಿಸಿ" ಭಾಗವನ್ನು ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲು, ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಕಾಯಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಒಲೆಯಲ್ಲಿ ಶಾಖವು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ಅಂತಹ ಸಾಧನಗಳು ರಿಮೋಟ್ ಸೈಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಗಳಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆ: ಲೈಟ್ಹೌಸ್ಗಳು, ಹವಾಮಾನ ಕೇಂದ್ರಗಳು, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ, ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಬೋಯ್ಗಳು, ಸಕ್ರಿಯ ಪುನರಾವರ್ತಕಗಳು, ತೈಲ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಪೈಪ್ಲೈನ್ಗಳ ವಿರೋಧಿ ತುಕ್ಕು ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ಕೇಂದ್ರಗಳು.
ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಅನುಕೂಲಗಳು ಚಲಿಸುವ ಭಾಗಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿ, ಶಾಂತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸುಲಭ. ಅವರ ಮುಖ್ಯ ನ್ಯೂನತೆಯೆಂದರೆ - 6% ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆ, ಈ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.