Термоелектричний ефект. Історія відкриття
Про відкриття німецького фізика Йоганна Зеебека, який, експериментуючи зі сплавами, виявив термоелектричний струм, заклавши тим самим основи для робіт в області термоелектрики.
У 1821 році, 51 річний житель Берліна, уродженець Естонського міста Ревель, професор Прусського королівського наукового товариства, фізик Томас Йоган Зеєбек (1770 – 1831гг.) Повідомив про свій унікальний, тільки що зроблене відкриття. Про відкриття термоелектричного ефекту, який спочатку вчений назвав “термомагнетізмом”.
Досліджуючи можливість отримання електрики із застосуванням сплавів, натхненний недавніми експериментами датчанина Ханса Ерстеда з проводом з струмом і відхиляється поблизу нього магнітною стрілкою, вчений вирішив використовувати для експерименту металеву пластину з вісмуту, до якої зверху була припаяна вигнута верх мідна пластина (щоб між пластинами було вільне простір).
Отримана конструкція мала два спаяний, де вісмут з’єднувався з міддю, а мідь, відповідно, з’єднувалася з вісмутом. Утворилося замкнене проводить контур. У простір між пластинами отриманого контуру вчений встановив магнітну стрілку, яка могла вільно відхилятися.
Розташувавши конструкцію уздовж магнітного меридіана, Зеєбек став нагрівати місце спаю міді і вісмуту над спиртівкою, при цьому він зауважив значне відхилення магнітної стрілки від її початкового положення.
Потім учений став охолоджувати другий спай того ж контуру, замість нагрівання першого, і стрілка продовжувала відхилятися в тому ж напрямку, що й колись, як було при нагріванні першого спаю.
Ефект дав ученому однозначне розуміння, магнітні сили, що виникають в контурі викликаються саме теплотою, яка підводиться до спаю або ж відводиться від нього.
Слід зазначити, що в той час Зеєбек приділяв особливу увагу ще й поглибленого вивчення земної природного магнетизму, тому і назвав спочатку це явище “термомагнетізмом”.
Вчений вирішив, що тільки що відкрите явище найкращим чином пояснює те, як виникає земний магнетизм: ці властивості землі він тут же відніс до дії різниці температур між її екватором і полюсами на різних ділянках земної кори.
Звіт про ці дослідження Зеебека був опублікований через чотири роки в працях Берлінської академії наук (ще в 1701 році Фрідріх став королем Пруссії, і академія була перейменована в Прусське королівське наукове товариство, проте в безлічі джерел зустрічається колишнє її назва).
Згодом очевидним стало те, що різниця температур викликає електричний струм в контурі. Важливим термоелектричним властивістю матеріалів, що становлять експериментальну ланцюг, є напруга, що з’являється на кінцях розімкнутому ланцюзі (коли один із спаїв розімкнути).
У замкнутому ланцюзі напруга і струм залежать від питомої електричного опору проводів. Напруга в такій розімкнутої ланцюга називається термо-ЕРС або термоелектричної електрорушійної силою, вимірявши яку у різних металів, мінералів, сплавів Зеєбек заклав основу для подальших досліджень в області термоелектрики.
Зеєбек зробив ще кілька відкриттів в оптиці, в акустиці, в хімії і в навчанні про теплоту.
Найбільш часто в техніці відкрите Зєєбеком термоелектрика використовується для виготовлення термопар (термоелектричних перетворювачів). Це пристрої, які застосовуються для виміру температури.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)