Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Термоэлектрлік қозғалтқыш күш
| Жылулық кеңею (ЖК) – дененің оны қыздыру процесінде өлшемінің өзгеруі (жалпы жағдайда артуы).
Қарапайым жылулық кеңею көлемнің изобаралық (тұрақты қысымдар кезінде Р) коэффициентпен (αv) немесе қатты денелер үшін сызықтық – жылулық кеңеюімен (ЖКК) сипатталады: αv= αl= (1.51) мұндағы, V2, l2 және V1, l1 – сәйкесінше Т2 және Т1 (Т2 > Т1) кезіндегі таңдалған бағыттың бойындағы дененің көлемі мен ұзындығы. αТ атомаралық байланыстарға қарағанда аз. Жартылай өткізгіштік электроникада қолданған кейбір материалдардың мәндері кестеде келтірілген.
Термоэлектрлік қозғалтқыш күш (ТЭҚК) – әртүрлі температураға ие (3 зеебек эффектісі) бірнеше әртүрлі өткізгіштерден тұратын электрлік тізбекте пайда болатын электр қозғаушы күш Е. Әртүрлі екі өткізгіштерден тұратын тізбек термоэлемент немесе терможұп деп аталады. ТЭҚК шамасы дәнекерлердің суық Тс және ыстық Ты температурасына және өткізгіш материалына тәуелді температураның кіші аралығында (0-1000С) Е=α(Тг– Тх), мұндағы, α – екі өткізгіш материалға және температура аралығына тәуелді ТЭҚК коэффиценті (Зеебек коэффициенті [мкВ/К]). Кейбір материалдардың α қорғасынға қатысты α мәні келесі кестеде келтірілген. «+» белгісі ток қорғасыннан материалға (электрондар кері бағытта қозғалады), «-» белгісі ток материалдан қорғасынға өтетін білдіреді.
Температура градиенті бар кезде өткізгішті бойлай ыстықтан суыққа қарай электрон ағыны пайда болады. Суық сондықтан да теріс, ал ыстықта – оң заряд жиналады. Бұл потенциал айырымы көлемдірек ТЭҚК тудырады. Жартылай өткізгіштерде металдарға қарағанда электроөткізгіштің электрондық типінде бұл эффект күшті көрінеді, себебі оларда электрон концентрациясы температурамен сәйкесінше ыстық соңынан суыққа қарай өтетін электрондар саны артады. Кемтіктік жартылай өткізгіштерде суық соңында кемтіктер жиналады (оң заряд), ыстықта – электрондар, электронды жартылай өткізгіштерде – керісінше. Кемтіктік және электрондық жартылай өткізгіштерден тұратын термоэлементтерде сондықтан контактіде пайда болатын ТЭҚК термоэлементтерден тұратын тізбектің ТЭҚК-нен құралады. Төмен температура кезінде суық контактіде теріс зарядтардың жиналуы ыстықтан (дәнекерден) суыққа қарай қозғалатын фононды электрондардың ұлғаюына қосымша әсер етуі мүмкін. Практикада аппаратураның сенімді функциялануы үшін оның жұмыстық сипаттамаларын төмендегідей изоляцияланған материалдың жылуөткізгіштігін жоғарылатуға ұмтылады, өткізгіш, магнитті сымдар және құралдардың жұмысы кезінде бөлінетін жылу толығымен изоляция қабаты аралығындағы қоршаған ортаға шығарылады. Сондықтан полимер сияқты типтік диэлектриктердің жылуөткізгіштігін жоғарылату үшін оларды органикалық емес толықтырғыштары бар композиция түрінде дайындайды. 1.5-кестеде кейбір материалдардың жылуөткізгіштік мәндері келтірілген. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||