История открытия и первого практического использования термоэлектричества
Термоэлектрический эффект и термоэлектрики достаточно широко используются в современной электронике, в частности в портативных холодильниках и новых термоэлектрических источниках электрической энергии. Поэтому история открытия этого явления должна быть вдвойне интересна, тем более что своими корнями она уходит в самое начало истории исследования самого электричества.
Открытие
Все началось в далеком 1794 году с опытов известного Алессандро Вольта. Его пронзительному уму и страсти к исследованиям мы обязаны не только зарождением самой электроники, но и открытию ряда явлений, давших начало развитию многих отраслей науки и техники. В частности, проводя опыты с бедной лягушкой (следуя более ранним опытам Луиджи Гальвани), он заметил, что если лапки животного поместить в одну банку с водой, а туловище – в другую, то при замыкании электрической цепи железной проволокой (проводником) наблюдается постепенное охлаждение последней. Причем конец проволоки охлаждается только когда наблюдаются сильные конвульсии лягушки, то есть через нее течет электрический ток.
Правда Алессандро Вольта хоть и заметил это странное на то время явление, а также описал его в своих заметках, все же не придал ему должного значения. Лишь в 1821 году немецкий физик Томас Зеебек, проводя опыты с кусочком висмута, детально изучил явление появления термоэлектричества.
Ученый брал небольшой по размеру кусок висмута и припаивал с обоих его концов медную проволоку в виде спирали. Внутрь ее он помещал магнитную стрелку. Так вот, Зеебек заметил, что если один конец висмута нагревать, а второй держать в холоде, то магнитная стрелка начинает сама по себе отклоняться. То есть в системе образуется электромагнитное поле.
Первое практическое использование
В 1823 году французский физик Жан Батист Фурье вместе со своим датским коллегой Хансом Христианом Эрстедом основываясь на результаты опытов Зеебека, создали первую в мире термоэлектрическую батарею и на практике доказали наличие термоэлектрического эффекта. Новый элемент питания состоял из трех пластин висмута переложенных пластинами сурьмы. Концы этих пластин были спаяны так, что получалось подобие шестиугольника.
В 1829 году созданную Фурье и Эрстедом батарею усовершенствовал шведский изобретатель Эммануэль Нобили. Он соединил пластины не торцами, а плоскостями, расположив их под наклоном друг к другу. Одну часть батареи он поместил в сосуд с камедью, а вторую оставил снаружи.
Развивая тему использования термоэлектричества, другой ученый – итальянец Мачедонио Меллони, спаял пластины в форме призмы. Кстати такая конструкция термоэлектрической батареи используется и по сей день.
В 1834 году Жан Шарль Пельтье обнаружил, что соединения некоторых материалов, в частности висмута и сурьмы, при прохождении через них электрического тока способны резко охлаждаться. В последствие он создал элемент Пельтье, который и сейчас используется в переносных дорожных холодильниках. Детально же описать в каких случаях происходит нагревание, а в каких охлаждение термоэлектрических материалов удалось Луиджи Пачинотти в 1840 году.
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|