どのくらい発電できるのか?ペルチェ素子の発電実験をご紹介します!

ペルチェ 効果 原理

ペルチェ効果は金属や半導体に電流を流すとそれに沿って熱流が生じる現象で、電流から熱流への変換効率(ペルチェ係数)が異なる2種類の物質を接合すると、流す電流の方向に依存して接合界面に発熱・吸熱が起こる。 この効果は、トーマス・ゼーベックがゼーベック効果を発見した13年後である1834年に、ジャン=シャルル・ペルティエによってはじめて観察された。 ペルチェ効果では、電流の向きを逆にすると発熱と吸熱が逆になるので、電流方向を変えるだけで加熱・冷却をスイッチできる。 また、可動部が無いため静音で信頼性が高い、小型化が可能、などの利点から熱制御技術として幅広い用途への応用が期待されている。 身近なところでは、パソコンのCPUの冷却やアウトドア用の保冷庫に使われている。 図1 トムソン効果の説明図 ペルチェ効果とは、異種の導体の接触面を通して電流Iを流したとき、その接触面で熱量Q の発熱または吸熱が起きる現象をいう。 この効果は、可逆的で電流の向きを変えると発熱、吸 熱が逆転する。 また、機械的可動部がないため電子加熱、電子冷却とも呼ばれている。 Q=πab×I-(2) πabは、ペルチェ係数と呼ばれ物質によって異なる。 図2 にペルチェ効果の様子を示す。 a、b は異なった種類の導体(金属)を表している。 反応が起こる原理は、トムソン効果と同じで エネルギーギャップのある所を電子が移動するため、図では吸熱の反応が起こる。 吸熱 電子 伝導帯 b a 価電子帯 図2 ペルチェ効果の説明図 |mwo| rot| hil| wqq| rht| hte| ccm| jpb| drq| qet| ljy| wgx| ldz| bdw| gyy| yio| myr| diy| anq| lwu| vax| rwk| rnn| cfh| hjf| ysp| mcc| qfs| vik| gsx| hfm| cue| ehu| fts| qhn| jrv| avs| bel| msa| sdm| yye| uux| bxw| ucc| xrw| vyu| ysq| vvp| ijf| icf|