टीईसीचा विकास इतिहास - थॉमसन प्रभाव

चित्र आमच्या थर्मोइलेक्ट्रिक क्षेत्रातील तीन प्रमुख प्रभावांचे योजनाबद्ध आकृती दर्शविते: ते सीबेक प्रभाव, पेल्टियर प्रभाव आणि थॉमसन प्रभाव आहेत. यावेळी, आम्ही विल्यम थॉमसन आणि त्याचा महान शोध - थॉमसन प्रभाव शोधणार आहोत.

विल्यम थॉमसन यांचा जन्म 1824 मध्ये आयर्लंडमध्ये झाला. त्याचे वडील जेम्स, बेलफास्ट रॉयल कॉलेजमध्ये गणिताचे प्राध्यापक होते. नंतर, तो ग्लासगो विद्यापीठात शिकवत असताना, विल्यम आठ वर्षांचा असताना त्याचे कुटुंब ग्लासगो, स्कॉटलंड येथे गेले. थॉमसनने वयाच्या दहाव्या वर्षी ग्लासगो विद्यापीठात प्रवेश केला (तुम्हाला आश्चर्य वाटण्याची गरज नाही की त्या काळात, आयरिश विद्यापीठे सर्वात हुशार प्राथमिक शाळेतील विद्यार्थ्यांना प्रवेश देत असत), आणि वयाच्या 14 व्या वर्षी विद्यापीठ-स्तरीय अभ्यासक्रमांचा अभ्यास करण्यास सुरुवात केली. वयाच्या 15 व्या वर्षी, त्याने "द शेप ऑफ द अर्थ" शीर्षकाच्या लेखासाठी विद्यापीठाचे सुवर्णपदक जिंकले. थॉमसन नंतर केंब्रिज विद्यापीठात शिकायला गेला आणि त्याच्या इयत्तेत दुसरा टॉप विद्यार्थी म्हणून पदवीधर झाला. पदवीनंतर ते पॅरिसला गेले आणि रेने यांच्या मार्गदर्शनाखाली एक वर्ष प्रायोगिक संशोधन केले. 1846 मध्ये, थॉमसन 1899 मध्ये निवृत्त होईपर्यंत नैसर्गिक तत्त्वज्ञानाचे (म्हणजे भौतिकशास्त्र) प्राध्यापक म्हणून काम करण्यासाठी ग्लासगो विद्यापीठात परतले.

थॉमसनने ग्लासगो विद्यापीठात पहिली आधुनिक भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा स्थापन केली. वयाच्या 24 व्या वर्षी, त्यांनी थर्मोडायनामिक्सवर एक मोनोग्राफ प्रकाशित केला आणि तापमानासाठी "संपूर्ण थर्मोडायनामिक तापमान स्केल" स्थापित केले. वयाच्या 27 व्या वर्षी, त्यांनी "थर्मोडायनामिक्सचा सिद्धांत" हे पुस्तक प्रकाशित केले, थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम स्थापित केला आणि त्याला भौतिकशास्त्राचा मूलभूत नियम बनवला. जौलसह वायूच्या प्रसारादरम्यान जौल-थॉमसन प्रभाव संयुक्तपणे शोधला; युरोप आणि अमेरिका दरम्यान कायमस्वरूपी अटलांटिक पाणबुडी केबल बांधल्यानंतर नऊ वर्षांनी त्यांना "लॉर्ड केल्विन" ही उदात्त पदवी मिळाली.

थॉमसनच्या संशोधनाची व्याप्ती त्यांच्या संपूर्ण आयुष्यात खूप विस्तृत होती. त्यांनी गणितीय भौतिकशास्त्र, थर्मोडायनामिक्स, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझम, लवचिकता यांत्रिकी, इथर सिद्धांत आणि पृथ्वी विज्ञानामध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान दिले.

1856 मध्ये, थॉमसनने सीबेक प्रभाव आणि पेल्टियर प्रभावाचे सर्वसमावेशक विश्लेषण केले आणि त्यांनी स्थापित केलेल्या थर्मोडायनामिक तत्त्वांचा वापर केला आणि मूळतः असंबंधित सीबेक गुणांक आणि पेल्टियर गुणांक यांच्यात संबंध स्थापित केला. थॉमसनचा असा विश्वास होता की परिपूर्ण शून्यावर, पेल्टियर गुणांक आणि सीबेक गुणांक यांच्यात एक साधा बहुविध संबंध आहे. या आधारावर, त्याने सैद्धांतिकदृष्ट्या नवीन थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभावाचा अंदाज लावला, तो म्हणजे, जेव्हा असमान तापमान असलेल्या कंडक्टरमधून विद्युत् प्रवाह वाहतो, तेव्हा अपरिवर्तनीय जौल उष्णता निर्माण करण्याव्यतिरिक्त, कंडक्टर विशिष्ट प्रमाणात उष्णता शोषून किंवा सोडतो (ज्याला थॉमसन उष्णता म्हणून ओळखले जाते). किंवा याउलट, जेव्हा धातूच्या रॉडच्या दोन्ही टोकांचे तापमान भिन्न असते, तेव्हा धातूच्या रॉडच्या दोन्ही टोकांवर विद्युत संभाव्य फरक तयार होतो. या घटनेला नंतर थॉमसन प्रभाव म्हटले गेले आणि सीबेक प्रभाव आणि पेल्टियर प्रभावानंतर तिसरा थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव बनला.

कथा संपली. येथे मुख्य मुद्दा आहे!

प्रश्न: अनुक्रमे तीन प्रमुख थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव काय आहेत?

A: सीबेक इफेक्ट, ज्याला पहिला थर्मोइलेक्ट्रिक इफेक्ट असेही म्हणतात, दोन भिन्न कंडक्टर किंवा सेमीकंडक्टरमधील तापमानातील फरकामुळे उद्भवलेल्या थर्मोइलेक्ट्रिक घटनेचा संदर्भ देते, परिणामी दोन पदार्थांमधील व्होल्टेज फरक होतो.

पेल्टियर इफेक्ट, ज्याला दुसरा थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव देखील म्हणतात, त्या घटनेचा संदर्भ देते जेथे, जेव्हा विद्युत् प्रवाह A आणि B द्वारे तयार केलेल्या संपर्क बिंदूमधून जातो, तेव्हा सर्किटमधून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहामुळे निर्माण झालेल्या जौल उष्णतेव्यतिरिक्त, संपर्क बिंदूवर एंडोथर्मिक किंवा एक्झोथर्मिक प्रभाव देखील असतो. ही सीबेक इफेक्टची उलट प्रतिक्रिया आहे. जौल उष्णता विद्युत् प्रवाहाच्या दिशेपासून स्वतंत्र असल्यामुळे, पेल्टियर उष्णता विरुद्ध दिशेने दोनदा वीज लावून मोजली जाऊ शकते.

थॉमसन इफेक्ट, ज्याला थर्ड थर्मोइलेक्ट्रिक इफेक्ट म्हणूनही ओळखले जाते, थॉमसनने पेल्टियर गुणांक आणि सीबेक गुणांक यांच्यामध्ये निरपेक्ष शून्यावर एक साधा बहुविध संबंध ठेवण्यासाठी प्रस्तावित केले होते. या आधारावर, त्याने सैद्धांतिकदृष्ट्या नवीन थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभावाचा अंदाज लावला, तो म्हणजे, जेव्हा असमान तापमान असलेल्या कंडक्टरमधून विद्युत् प्रवाह वाहतो, तेव्हा अपरिवर्तनीय जौल उष्णता निर्माण करण्याव्यतिरिक्त, कंडक्टर विशिष्ट प्रमाणात उष्णता शोषून किंवा सोडतो (ज्याला थॉमसन उष्णता म्हणून ओळखले जाते). किंवा याउलट, जेव्हा धातूच्या रॉडच्या दोन्ही टोकांचे तापमान भिन्न असते, तेव्हा धातूच्या रॉडच्या दोन्ही टोकांवर विद्युत संभाव्य फरक तयार होतो.

प्रश्न: या तीन थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभावांमध्ये काय संबंध आहे?

A: तीन थर्मोइलेक्ट्रिक इफेक्ट्समध्ये काही विशिष्ट कनेक्शन असतात: थॉमसन इफेक्ट ही अशी घटना आहे जिथे कंडक्टरच्या दोन टोकांमध्ये तापमानाचा फरक असतो तेव्हा विद्युत क्षमता निर्माण होते; पेलियर इफेक्ट ही अशी घटना आहे जिथे चार्ज केलेल्या कंडक्टरच्या दोन टोकांमध्ये तापमानाचा फरक निर्माण होतो (एक टोक उष्णता निर्माण करतो आणि दुसरे टोक उष्णता शोषून घेते). या दोघांच्या संयोजनामुळे सीबेक प्रभाव निर्माण होतो.

सारांश, थर्मोइलेक्ट्रिक इफेक्ट या घटनेला सूचित करते की जेव्हा दोन पदार्थांच्या संपर्क बिंदूवर तापमानात फरक असतो, तेव्हा विद्युत संभाव्य फरक आणि प्रवाह उद्भवतो. सीबेक इफेक्ट थर्मल एनर्जीचे इलेक्ट्रिकल एनर्जीमध्ये रूपांतर करतो, पेल्टियर इफेक्ट विद्युत आणि थर्मल एनर्जीमधील परस्पर रूपांतरण ओळखतो आणि थॉमसन इफेक्ट औष्णिक प्रभावाचे वर्णन करतो जेव्हा विद्युत प्रवाह एखाद्या सामग्रीमधून जातो.

एक्स-पात्रएक व्यावसायिक निर्माता आणि पुरवठादार आहेथर्मोइलेक्ट्रिक साहित्य, थर्मोइलेक्ट्रिक कूलरआणिथर्मोइलेक्ट्रिक कूलर असेंब्लीचीन मध्ये. सल्लामसलत आणि खरेदीसाठी आपले स्वागत आहे.