TERMOELEKTR HODISALAR Mavzu:. Ket-maket ulangan turli qattiq o ʻ tkazgichlardan iborat elektr toki zanjirida elektr va issiqlik jarayonlari orasidagi. - презентация

1 TERMOELEKTR HODISALAR Mavzu:

2 Ket-maket ulangan turli qattiq o ʻ tkazgichlardan iborat elektr toki zanjirida elektr va issiqlik jarayonlari orasidagi o ʻ zaro bog ʻ lanishga asoslangan fizik g ʻ odisalar. Zeyebek, Peltye va Tomson effektlari Termoelektr hodisalar bo ʻ lib, ular asosida bu hodisalarning miqdoriy kattaliklari aniklanadi. Har xil tarkibli va ulanish nuqtalarida temperatura turlicha bo ʻ lgan ikki o ʻ tkazgichda elektr yurituvchi kuch (e.yu.k.) termo e.yu.k. qosil bo ʻ lishini nemis fizigi T.I. Zeyebek 1821 yilda kashf etgan.

3 1953 yilda termo e.yu.k.ning yana bir manbai elektronlarning fononlarga ergashish effekti ochildi. Agar qattiq jismda tralar o ʻ zgarishi yuz bersa, u holda issiq tomondan sovuq tomonga harakat qilayotgan fononlar soni teskari tomonga harakatlanayotganlarga nisbatan ko ʻ proq bo ʻ ladi. Natijada fononlar elektronlar bilan to ʻ qnashib, ularni ham o ʻ ziga ergashtiradi va sovuq tomonda manfiy (issiq tomonda musbat) zaryad to ʻ plana boshlaydi. Bu jarayon hosil bo ʻ layotgan potensiallar ayirmasi fononlar harakatini muvozanat holatga keltirguncha davom etadi. Metallarda elektronlar konsentratsiyasi katta va u traga bog ʻ liq emas. Elektronlar energiyasi ham traga bog ʻ liq emas, shuning uchun metallarda termo e.yu.k. kichik. Yarimo ʻ tkazgichlarda va ularning qotishmalarida termo e.yu.k. katta qiymatga erishadi. Chunki ularda tok tashuvchilar konsentratsiyasi kichik va u traga bog ʻ liq bo ʻ ladi.

4 Tok tashuvchilar oqimida issiklik muvozanatining buzilishi barcha Termoelektr hodisalarga sabab bo ʻ ladi. Barcha termoelektrik koeffitsiyentlarning mutlaq qiymati tok tashuvchilar konsentratsiyasi kamayishi bilan kattalashadi; shuning uchun ular yarimo ʻ tkazgichlarda metallar va ularning qotishyalaridagiga nisbatan o ʻ n va, hatto, yuz marta katta bo ʻ ladi. Termoelektr hodisalar tralarni o ʻ lchashda va issiklik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishda qo ʻ llaniladi.

5 Agar anod kuchlanishi oshirilib borilsa, dastlab zanjirdagi tok k uchi ham osib boradi. Songra esa, uning miqdori toyinish toki d eb ataluvchi maksimal qiymatga etgach, osishdan toxtaydi. Bu j arayon, tcmpcraturasi ozgarmas bolgan katoddan ajralib chiquv chi barcha elektronlarning toliq holda anodga etib borishi roy be rgunga qadar davom etadi. Bu esa toyinish tokining zichligi katod materialining emissiya qobiliyatini xarakterlaydi degan xulosaga olib keladi. Toyinish tokining zichligi Richardson-Deshman formulasi bilan aniqlanadi:tokining zichligi

6 bunda A elektronning katoddan chiqish ishi, T- termodinamik temperatura, C- barcha metallar uchun bir xil bolgan doimiy. Bu formuladan korinib turibdiki, katod temperaturasi qanchalik yuqori bolsa va katoddan elektronlarning chiqish ishi qanchalik kichik bolsa, toyinish tokning zichligi shunchalik katta boladi. Xaqiqatdan xam, sof volframdan yasalgan katod temperaturasini 1000 К dan 3000 К gacha kotarilishi natijasida toyinish tokning zichligi deyarli I0 16 marta ortadi.

7 Diodning asosiy xususiyati elektr tokini faqat bir yonalishda otkazishidir. Diodda anod katodga nisbatan musbat potentsialga ega bolgandagina katoddan anod tomon elektronlar oqimi otadi. Dioddan ozgaruvchan toklarni togrilash maqsadida foydalanish mumkin. Тоk yarim davrlarda anodning potentsiali musbat, katodniki esa manfiy boladi. Shuning uchun lampa orqali tok otadi. Juft yarim davrlarda esa anodning potentsiali manfiy, katodniki musbat bolganligi uchun lampa berk boladi, yani elektr tokini otkazmaydi. Demak, diod orqali faqat bir yonalishdagina elektr toki otadi. Uchta elektrodi bolgan lampani triod deb ataladi.anodning potentsiali musbat

8

9 Termoelektrik hodisalarhodisalar Voltaning ikkinchi qonuniga binoan, bir xil temperaturali, bir nechta metalldan tashkil topuvchi berk zanjirda EYuK vujudga kelmaydi, yani elektr toki hosil bolmaydi. Lekin, kontaktlar temperaturasi turlicha bolsa, zanjirda termoelektrik tok deb ataluvchi, tok paydo boladi. Metallarda, yarim otkazgichlarda issiqlik tasiri ostida elektr hodisasi, elektr tasirida issiqlik hodisalari roy berishi mumkin. Buni termoelektrik hodisalar deb ataladi. Uning hosil bolish tabiati bilan bogliq bolgan quyidagi effekt bilan tanishamiz.Metallarda

10 Zeebek effekti yilda nemis fizigi T.Zeebek berk zanjirni tashkil elgan ikki xil metalning kavsharlangan qismlarini turli temperaturalarda ushlab turilsa, zanjir boylab oquvchi elektr tokni qayd qiladi. Kavsharlangan nuqtalardagi temperaturalar farqining ishorasi ozgartirilsa, tok yonalishi ham ozgaradi. Termo EYuK hosil bolishining sababi shuki, kavsharlangan turli metallarning qizigan uchidagi yuqori energiyali elektronlar konsentratsiyasi sovuq uchiga nisbatan koproq boladi va tez elektronlarning issiqroq uchidan sovuq uchiga qarab diffuzion oqimi vujudga keladi, otkazgichlarning issiq uchlari yaqinida esa elektronlarning kamayishi hisobiga ular musbat zaryadlanadilar. Sovuq uchlari manfiy zaryadlanadi, natijada otkazgichlarning uchlarida potentsiallar farqi vujudga keladi.diffuzion oqimi vujudga keladi

11 Berk zanjirlarda kopgina metallar jufti (masalan Cu- Bi, Ag-Cu, Au-Cu) uchun elektr yurituvchi kuch- kontakdagi temperaturalar farqiga togri proportsional boladi: bunda -termoelektr yurituvchi kuch deyiladi. T 1 >T 2 hoi uchun tokning yonalishi strelka bilan korsaatilgan (6.6-rasm).

12

13 Masalan, uchun temperaturalar farqi 100 К bolgan mis-konstantin metallar jufti uchun termo EYuK bor-yogi 4,25 mV ni tashkil etadi. Zeebek effekti termodinamikaning ikkinchi qonuniga zid emas, chunki bunda ichki energiya elektr energiyasiga aylanadi. Shu sababli, mazkur zanjirda doimiy tok bolishi uchun, doimo kontakdagi temperaturalar farqini ushlab turish, yani kontaktning bir uchiga issiqlik berish, ikkinchisidan esa issiqlikni olib turish darkor.farqini ushlab turish Zeebek effektidan temperaturalarni olchash uchun foydalaniladi. Undan shuningdek elektr tokining generatsiyalash uchun ham foydalanish mumkin.