Obuolys sugriovė Niutono mintis apie visuotinę gravitaciją. Tada kas rado raktą, kad atrakintų termoelektros pasaulį? Pažvelkime į vystymosi istorijąTECir termoelektros pasaulis.
Tarp tiek daug žinomų žmonių trumpoje termoelektrinio lauko istorijoje yra vienas žmogus, kurio negalime išvengti – Thomas John Seebeck. Taigi, ką tiksliai jis padarė, dėl ko mes, termoelektrikai, prisimename jį?
Thomas Johann Seebeck (vok. Thomas Johann Seebeck, 1770 m. balandžio 9 d. – 1831 m. gruodžio 10 d.) gimė 1770 m. Taline (tuomet priklausė Rytų Prūsijai, o dabar – Estijos sostinė). Seebecko tėvas buvo švedų kilmės vokietis. Galbūt dėl šios priežasties jis paskatino sūnų studijuoti mediciną Berlyno universitete ir Getingeno universitetuose, kuriuose kadaise studijavo. 1802 m. Seebeckas įgijo medicinos laipsnį. Kadangi jo pasirinkta kryptis buvo fizika eksperimentinėje medicinoje, o didžiąją savo gyvenimo dalį jis praleido užsiimdamas fizikos švietimu ir tyrimais, jis paprastai laikomas fiziku.
1821 m. Seebeckas sujungė du skirtingus metalinius laidus, kad sudarytų elektros srovės grandinę. Jis sujungė du laidus iki galo, kad sudarytų mazgą. Staiga jis atrado, kad jei vienas iš mazgų būtų įkaitintas iki labai aukštos temperatūros, o kitas laikomas žemoje temperatūroje, aplink grandinę atsiras magnetinis laukas. Jis tiesiog negalėjo patikėti, kad šildant dviejų metalų sandūrą, atsiras elektros srovė. Tai galima paaiškinti tik termomagnetine srove arba termomagnetiniu reiškiniu. Per ateinančius dvejus metus (1822–1823 m.) Seebeckas pranešė apie savo nuolatinius stebėjimus Prūsijos mokslo draugijai, apibūdindamas šį atradimą kaip „metalo įmagnetinimą, kurį sukelia temperatūrų skirtumai“.
Seebeckas iš tiesų atrado termoelektrinį efektą, tačiau pateikė klaidingą paaiškinimą: aplink laidą susidarančio magnetinio lauko priežastis buvo ta, kad temperatūros gradientas įmagnetino metalą tam tikra kryptimi, o ne elektros srovės susidarymą. Mokslinė visuomenė mano, kad šis reiškinys atsiranda dėl temperatūros gradiento, sukeliančio elektros srovę, kuri savo ruožtu sukuria magnetinį lauką aplink laidą. Seebeckas labai supyko dėl tokio paaiškinimo. Jis atkirto, kad mokslininkų akis apakino Oerstedo (elektromagnetizmo pradininko) patirtis, todėl jie galėjo tai paaiškinti tik teorija, kad „magnetinius laukus sukuria elektros srovė“, o kitų paaiškinimų negalvojo. Tačiau pačiam Seebeckui buvo sunku paaiškinti faktą, kad jei grandinė buvo nutraukta, temperatūros gradientas nesukūrė magnetinio lauko aplink laidą. Tik 1823 m. danų fizikas Oerstedas nurodė, kad tai yra termoelektrinės konversijos reiškinys, todėl jis buvo oficialiai pavadintas. Taip gimė Seebecko efektas. Ši peržiūra atspindi bendradarbiaujančio tikrinimo svarbą mokslo bendruomenėje.
Perskaičius istoriją, štai pagrindinis dalykas!
K: Kas yra Seebeck efektas?
A: Seebeck efektas: Kai du skirtingi laidininkai arba puslaidininkiai sudaro uždarą grandinę, jei dviejuose kontaktiniuose taškuose yra temperatūrų skirtumas, grandinėje bus sukurta elektrovaros jėga (vadinama kaip termoelektrinis potencialas) ir taip susidarys srovė. Jo kryptis priklauso nuo temperatūros gradiento krypties, o karštųjų galų elektronai dažniausiai migruoja iš neigiamo į teigiamą.
K: Kokie yra Seebeck efekto taikymo scenarijai?
A: Seebeck efekto taikymo scenarijai: energijos gamybos sistemos aviacijos ir kosmoso srityje, židinių energijos generavimo sistemos, krosnių energijos gamybos sistemos ir kt.
