الكهرباء الحرارية - الطاقة الكهربائية .. الفيزياء
الكهرباء الحرارية
عندما يتصل معدنان مختلفان ببعضهما البعض ، تظهر علـى طرفي الوصلة فلطية تتغير قيمتها مع تغير درجة الحرارة وطبيعة المعدنين المستعملين . واذا قمنا بوصل عدة اسلاك من نوعين معدنيين مختلفين ، بحيث نؤلف منهما وصلتين ، وابقيناهما على درجتين مختلفتين من الحرارة ، يظهر بينهما فرق في الكمون يتولد عنه تيار كهربائي يجري بينهما تعرف هذه الظاهرة بظاهرة سيباك ( نسبة الى توماس سيباك ) وهي تتيح معرفة الفرق بين درجة حرارة الوصلتين انطلاقا من معرفة الفلطية بينهما ويطلق على هذا التركيب اسم المزدوجة الحرارية المعروفة بحساسيتها البالغة للتقلبات السريعة في درجة الحرارة والتي تزداد كلما ارتفع عدد الوصلات المستعملة على التوالي .
( الى اليسار ) مقياس اشعاعي لقياس الفرق بين اشعة الشمس والاشعة المنعكسة على الارض . ( الى اليمين ) عنصر بلتييه الذي يعطي فرقا في درجة الحرارة .
( تقوم الحرارة الناتجة عن تحلل نظير مشع باعطاء القدرة الكهربائية اللازمة لمحطة ارصاد جوية أوتوماتيكية ) .
أما ظاهرة بلتييه التي اكتشفها جان بلتييه ، فهي الظاهرة المعكوسة لظاهرة سيباك فالتيار اذا مر في دارة تحتوي على عدة وصلات مركبة من معدنين مختلفي النوع ، يؤدي الى ارتفاع في درجة حرارة احداهما وانخفاض في درجة حرارة الثانية . فاذا عكسنا اتجاه التيار ، تبرد الوصلة الساخنة وتسخن الوصلة الباردة ولهذا السبب تميزت ظاهرة بلتييه بأنها ظاهرة عكوس .
وتتميز ظاهرة بلتييه ، التي تظهر على وصلة بين معدنين مختلفين ، بأنها ذات قيمة ضئيلة جدا ، وأن استخدامها في النواحي العملية أمر صعب للغاية . الا أن هناك أنواعا من المزدوجات الحرارية المصنوعة من انصاف النواقل تتميز بأنها ذات كفاية كبيرة تزيد عن كفاية المزدوجات الفلزية بمئتي مرة تقريبا ، وتستطيع توليد فرق في درجة الحرارة يصل الى ٧٥ درجة م . بالاضافة الى ذلك ، تستطيع المزدوجة المصنوعة من فلز ونصف ناقل صنف - م ( موجب ) توليد فلطية مضادة لتلك التي تولدها مزدوجة أخرى مصنوعة من الفلز نفسه ونصف ناقل صنف - س ( سالب ) . هذا التركيب يطلق عليه اسم عنصر بلتييه ، وهو قادر في حال مرور التيار في المزدوجة على امتصاص الحرارة من جانب وتصديرها من الجانب الاخر . أما اذا انعكس التيار ، فان اتجاه تدفق الحرارة ينعكس ايضا واذا كان الهدف الحفاظ على درجة معينة من الحرارة في الجسم . فانه من الممكن في هذه الحالة ، استخدام مزدوجة تعمل كمفتاح تحويل حراري فترفع درجة الحرارة أو تخفضها وفقا للحاجة . وبعكس ذلك ، يمر التيار الكهربائي في عنصر بلتييه اذا ارتفعت درجة حرارة احد طرفيه وانخفضت درجة حرارة الطرف الاخر .
الكهرباء الحرارية
عندما يتصل معدنان مختلفان ببعضهما البعض ، تظهر علـى طرفي الوصلة فلطية تتغير قيمتها مع تغير درجة الحرارة وطبيعة المعدنين المستعملين . واذا قمنا بوصل عدة اسلاك من نوعين معدنيين مختلفين ، بحيث نؤلف منهما وصلتين ، وابقيناهما على درجتين مختلفتين من الحرارة ، يظهر بينهما فرق في الكمون يتولد عنه تيار كهربائي يجري بينهما تعرف هذه الظاهرة بظاهرة سيباك ( نسبة الى توماس سيباك ) وهي تتيح معرفة الفرق بين درجة حرارة الوصلتين انطلاقا من معرفة الفلطية بينهما ويطلق على هذا التركيب اسم المزدوجة الحرارية المعروفة بحساسيتها البالغة للتقلبات السريعة في درجة الحرارة والتي تزداد كلما ارتفع عدد الوصلات المستعملة على التوالي .
( الى اليسار ) مقياس اشعاعي لقياس الفرق بين اشعة الشمس والاشعة المنعكسة على الارض . ( الى اليمين ) عنصر بلتييه الذي يعطي فرقا في درجة الحرارة .
( تقوم الحرارة الناتجة عن تحلل نظير مشع باعطاء القدرة الكهربائية اللازمة لمحطة ارصاد جوية أوتوماتيكية ) .
أما ظاهرة بلتييه التي اكتشفها جان بلتييه ، فهي الظاهرة المعكوسة لظاهرة سيباك فالتيار اذا مر في دارة تحتوي على عدة وصلات مركبة من معدنين مختلفي النوع ، يؤدي الى ارتفاع في درجة حرارة احداهما وانخفاض في درجة حرارة الثانية . فاذا عكسنا اتجاه التيار ، تبرد الوصلة الساخنة وتسخن الوصلة الباردة ولهذا السبب تميزت ظاهرة بلتييه بأنها ظاهرة عكوس .
وتتميز ظاهرة بلتييه ، التي تظهر على وصلة بين معدنين مختلفين ، بأنها ذات قيمة ضئيلة جدا ، وأن استخدامها في النواحي العملية أمر صعب للغاية . الا أن هناك أنواعا من المزدوجات الحرارية المصنوعة من انصاف النواقل تتميز بأنها ذات كفاية كبيرة تزيد عن كفاية المزدوجات الفلزية بمئتي مرة تقريبا ، وتستطيع توليد فرق في درجة الحرارة يصل الى ٧٥ درجة م . بالاضافة الى ذلك ، تستطيع المزدوجة المصنوعة من فلز ونصف ناقل صنف - م ( موجب ) توليد فلطية مضادة لتلك التي تولدها مزدوجة أخرى مصنوعة من الفلز نفسه ونصف ناقل صنف - س ( سالب ) . هذا التركيب يطلق عليه اسم عنصر بلتييه ، وهو قادر في حال مرور التيار في المزدوجة على امتصاص الحرارة من جانب وتصديرها من الجانب الاخر . أما اذا انعكس التيار ، فان اتجاه تدفق الحرارة ينعكس ايضا واذا كان الهدف الحفاظ على درجة معينة من الحرارة في الجسم . فانه من الممكن في هذه الحالة ، استخدام مزدوجة تعمل كمفتاح تحويل حراري فترفع درجة الحرارة أو تخفضها وفقا للحاجة . وبعكس ذلك ، يمر التيار الكهربائي في عنصر بلتييه اذا ارتفعت درجة حرارة احد طرفيه وانخفضت درجة حرارة الطرف الاخر .
تعليق