Жан Шарль Атанас Пельтье

Французский физик (1785–1845)

Жан Шарль Атанас Пельтье ^[1] ( английский: / ʒ ɒ̃ / / ʃ ɑːr l / / ɑː t ɑː n ɑː z / / ˈ p ɛ l t i eɪ / ; ^[2] французский: [ʒɑ̃ ʃaʁl atanaz pɛltje] ; 22 февраля 1785 — 27 октября 1845) был французским физиком . Первоначально он был торговцем часами , но в возрасте 30 лет начал эксперименты и наблюдения в области физики.

Пельтье был автором многочисленных работ в различных областях физики. Его имя особенно связано с тепловыми эффектами в соединениях в гальванической цепи, ^[3] эффектом Пельтье . Пельтье ввел понятие электростатической индукции (1840), основанное на изменении распределения электрического заряда в материале под воздействием второго объекта, ближайшего к нему, и его собственного электрического заряда.

Биография

Пельтье получил образование часовщика; до 30 лет он был торговцем часами. Он работал с Авраамом Луи Бреге в Париже. Позже он проводил различные эксперименты по электродинамике и заметил, что в электронном элементе при протекании тока создается температурный градиент или разность температур при протекании тока. В 1836 году он опубликовал свою работу, а в 1838 году его выводы были подтверждены Эмилем Ленцем . Пельтье занимался темами из области атмосферного электричества и метеорологии . В 1840 году он опубликовал работу о причинах ураганов .

Многочисленные статьи Пельтье посвящены в основном атмосферному электричеству, водяным смерчам, цианометрии и поляризации небесного света, температуре воды в сфероидальном состоянии и точке кипения на больших высотах. Есть также несколько статей, посвященных любопытным моментам естественной истории. Его имя всегда будет связано с тепловыми эффектами в соединениях в гальванической цепи, ^[4] открытием, по важности сопоставимым с открытиями Зеебека и Камминга. ^[5]

Пельтье открыл тепловое действие электрического тока, проходящего через соединение двух разных металлов . Теперь это называется эффектом Пельтье ^[6] (или эффектом Пельтье–Зеебека ). Изменяя направление тока, можно добиться либо нагрева, либо охлаждения. Соединения всегда идут парами, так как два разных металла соединены в двух точках. Таким образом, тепло будет перемещаться от одного соединения к другому.

эффект Пельтье

Эффект Пельтье — это наличие нагрева или охлаждения в электрифицированном соединении двух различных проводников (1834). ^[7] Его великое экспериментальное открытие заключалось в нагревании или охлаждении соединений в гетерогенной цепи металлов в соответствии с направлением, в котором электрический ток проходит по цепи. Этот обратимый эффект прямо пропорционален силе тока, а не его квадрату, как необратимое выделение тепла из-за сопротивления во всех частях цепи. Обнаружено, что если ток проходит от внешнего источника через цепь из двух металлов, он охлаждает один спай и нагревает другой. Он охлаждает спай, если он имеет то же направление, что и термоэлектрический ток, который был бы вызван прямым нагреванием этого спая. ^[4] Другими словами, прохождение тока от внешнего источника создает в соединениях цепи распределение температуры, которое приводит к ослаблению тока путем наложения термоэлектрического тока, текущего в противоположном направлении. ^[5]

Когда электродвижущий ток протекает через электронный переход между двумя проводниками (A и B), тепло отводится ^[8] в переходе. Чтобы сделать типичный насос, между двумя пластинами создается несколько переходов. Одна сторона нагревается, а другая охлаждается. Рассеивающее устройство присоединяется к горячей стороне для поддержания охлаждающего эффекта на холодной стороне. ^[9] Обычно использование эффекта Пельтье в качестве устройства теплового насоса включает несколько последовательных переходов, через которые проходит ток. Некоторые из переходов теряют тепло из-за эффекта Пельтье, в то время как другие получают тепло. Термоэлектрические насосы используют это явление, как и термоэлектрические охлаждающие модули Пельтье, используемые в холодильниках. ^[10]

Эффект Пельтье , возникающий на стыке за единицу времени, равен ${\displaystyle {\dot {Q}}}$

${\displaystyle {\dot {Q}}=\left(\Pi _{\mathrm {A} }-\Pi _{\mathrm {B} }\right)I,}$

где,

${\displaystyle \Pi _{A}}$( ) — коэффициент Пельтье ^{[11] [12]} проводника А ( проводника В ), а ${\displaystyle \Pi _{B}}$

${\displaystyle I}$это электрический ток (от А до В).

Примечание: Общее количество тепла, выделяемого в месте соединения, определяется не только эффектом Пельтье, на него влияют также джоулев нагрев и эффекты температурного градиента .

Коэффициенты Пельтье ^{[11] [12]} показывают, сколько тепла переносится на единицу заряда. При непрерывном токе заряда через соединение связанный тепловой поток будет создавать разрыв, если и различны. ${\displaystyle \Pi _{A}}$ ${\displaystyle \Pi _{B}}$

Эффект Пельтье можно рассматривать как обратный аналог эффекта Зеебека (аналогично обратной ЭДС в магнитной индукции ^[13] ): если замкнуть простую термоэлектрическую цепь, то эффект Зеебека будет вызывать ток, который, в свою очередь (через эффект Пельтье), всегда будет передавать тепло от горячего спая к холодному.

Истинная важность этого «эффекта Пельтье» в объяснении термоэлектрических токов была впервые ясно указана Джеймсом Прескоттом Джоулем ; а сэр Уильям Томсон ^[14] еще больше расширил эту тему, показав, как теоретически, так и экспериментально, что существует нечто близкое к эффекту Пельтье, когда неоднородность обусловлена ​​не разницей в качестве вещества, а разницей в температуре в смежных частях одного и того же материала. Вскоре после публикации открытия Пельтье Ленц использовал эффект для замораживания небольших количеств воды с помощью холода, полученного в соединении висмут-сурьма, когда гальванический ток пропускался через металлы в указанном порядке. ^[5]

Смотрите также

Гальваническое электричество

Магнитные изменения , магнитное насыщение , южная магнитная ось , напряжения , принуждение , контакт , индукция , магнитное событие , изменения металла , соседний электрический ток , электрическая полярность , электрическое явление , смещение ( сеточное смещение , смещение переменного тока ), положительный заряд и электрическая полярность ( полярность (взаимная индуктивность) ), отталкивание

Проводимость

Электрический проводник , электропроводность , быстрый ионный проводник , проводимость (тепло)

Метеорология

Конденсация ( конденсационное облако , реакция конденсации ), действие через пар ( действие через пар ), испарение , туман

Люди

Антуан Сезар Беккерель

Инструменты

Лейденская банка , Машина воздействия ( электростатическое воздействие ),

Материалы

Атомы и атомные сферы ( задача о числе поцелуя ), состояние вещества ( химическое состояние ), частицы ( нейтральная частица ), глазурованный цинк ( оксид цинка ), маггемит , аваруит , кислород , жидкости , весомое вещество , полюсная фигура , химическая полярность , молекулярное вещество , медь-сурьма ( список сплавов меди , сурьмы и германия ), германий

Власть

Мощность (физика) , электрическая мощность , мощность в переменном токе, электрика , выходная мощность передатчика , эффективная излучаемая мощность , спектральная плотность мощности сигнала

Другой

Реакция , химическое тепло , когезия , сочетание , полный , согласие ( коэффициент корреляции согласия ), стекловидное тело , кристаллическое электричество , электрический заряд , поле зрения , зона ( кристаллография ), законы сродства ( сродство к электрону , химическое сродство ), равновесие и динамика ( диффузиофорез ), огни Святого Эльма , волны , люминесценция ( яркость , светимость ), эфирные движения , физика и часть эфира ( количество эфирных лучей / эфирных сфер ), эфирное перенасыщение , нервная система ( чувство ), порядок явлений ( критические явления , сильно коррелированный материал ), воля , статистическое смещение ( смещенная выборка , смещение оценщика ), проекционный разброс , количество электричества , сфера в другую сферу ( небесные сферы , эзотерическая плоскость ), дуга меридиана ( меридиан (астрономия) , меридиан (география) ), полученные сегменты ( гномоническая проекция )

Публикации

Отсортировано по дате

Другой

• Обратите внимание на принципы принципов и новые инструменты в области науки об электричестве М. Пельтье. ^[33]
• Воспоминания о электричестве паров, о электричестве атмосферы и о тромбах. ^[34] Импримери де Коссон.
• Электрическая метеорология: Премьера вечеринки ^[35]

Ссылки и примечания

Общий

• Ежегодный отчет Совета регентов Смитсоновского института. 1867 г. Документ № 86. 1868 г. стр. 158+.
• Флориан Каджори , История физики в ее элементарных разделах. 1922. С. 269.

Цитаты

1. Каталог книг, подаренных Уилерами, том 2. Американский институт инженеров-электриков . Библиотека, Латимер Кларк , Скайлер Скаатс Уилер , Эндрю Карнеги , Уильям Диксон Уивер, Библиотека инженерных обществ, Джозеф Пласс
2. "Эффект Пельтье". Полный словарь Вебстера издательства Random House .
3. Удобная справочная книга по всем предметам и для всех читателей, том 6. Под редакцией Эйнсворта Рэнда Споффорда , Чарльза Аннандейла . Gebbie publishing Company, limited, 1900. стр. 341 изд., также Gebbie, версия 1902 г., стр. 341
4.  Одно или несколько из предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Peltier, Jean Charles Athanase". Encyclopaedia Britannica . Vol. 21 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 77.
5. Новое издание Вернера двадцатого века энциклопедии Britannica: стандартный справочный труд по искусству, литературе, науке, истории, географии, торговле, биографии, открытиям и изобретениям, том 18. Werner Company, 1907. стр. 491
6. В настоящее время известен как термоэлектрический эффект .
7. Пельтье (1834) «Nouvelles expériences sur la Caloricité des Courants électrique» (Новые эксперименты по тепловому воздействию электрических токов), Annales de Chimie et de Physique , 56  : 371-386.
8. или сгенерировано
9. Обычно это блок радиатора и вентилятора.
10. Эффект Пельтье, при котором ток пропускается через соединение двух разных металлов, также лежит в основе небольших 12/24-вольтовых автомобильных систем HVAC. Он лежит в основе относительно дорогих, но стабильных паяльников с нагревом соединения. Он используется для точечного охлаждения некоторых интегральных схем.
11. Ю. А. Скрипник, А. И. Химичева. Методы и приборы для измерения коэффициента Пельтье неоднородной электрической цепи. Измерительная техника Июль 1997, Том 40, Выпуск 7, С. 673-677
12. См. также: Источник постоянного тока с термокомпенсацией
13. Магнитное поле B иногда называют магнитной индукцией.
14. Математические и физические статьи, сэра Уильяма Томсона. Собраны из различных научных периодических изданий с мая 1841 года по настоящее время. Кельвин, Уильям Томсон, барон, 1824-1907., Лармор, Джозеф, 1857-, Джоуль, Джеймс Прескотт, 1818-1889. т. viii. стр. 90
15. Также содержит статьи: Ахилла Барбье, Эдуарда Эрнеста Блавье, Ипполита Мари-Дэви , графа Т Дю Монселя, Франсуа Виктора Перена, Карла Альберта Хольмгрена, Б. Галлетти, А. Жунена, Ахилла Казена, Эмиля Коппа , Бретонских братьев.
16. Tr. Наблюдения за новым видом флоскулярии
17. Tr. Уведомление об основных фактах и ​​новых приборах ( лабораторном оборудовании ), добавленных к науке об электричестве.
18. Tr. Обратите внимание на ключевые факты, добавленные к науке об Электричестве
19. Тр. Наблюдения над умножителями и термоэлектрическими батареями
20. Tr. Таблицы тренировки памяти сообщают, что между силой электрического тока и отклонением стрелок мультипликаторов : последующие исследования причин нарушения работы термопар и как обеспечить в их работе измерение средних температур
21. Tr. Память о различных видах тумана
22. Тр. Метеорология : Наблюдения и экспериментальные исследования причин, способствующих образованию торнадо .
23. Tr. Общие соображения об эфире , за которыми следуют инструкции по падающим звездам
24. Тр. Эссе о координации вышеуказанных причин, производящих и сопровождающих электрические явления
25. Тр. Наблюдения в Альпах за температурой кипения воды.
26. Tr. Письмо о причине различий между результатами опытов М. М. Бравэ и Пельтье по температуре кипения воды и результатами опытов шкафа .
27. институт. 22 апреля 1844 г. (Comptes-rendus, т. 18, стр. 768.)
28. Тр. Исследование причин колебаний атмосферного давления.
29. Тр. Цианометрия и воздушная поляриметрия : или использование дополнений и изменений, внесенных в цианополярископ М. Араго, для использования цианополяриметра при наблюдении всех точек неба .
30. Tr. Уведомление о гальванизме
31. Tr. Уведомление о силах жидкости ( гидрометеорология ) и молнии
32. Tr. Уведомление о жизни и научной деятельности
33. Tr. Уведомление об основных фактах и ​​новых приборах, добавленных к науке об электричестве г-ном Пельтье
34. Тр. Воспоминания об электрическом паре об атмосферном электричестве и водяных смерчах
35. Энергетическая метеорология: Часть первая