单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,*,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,材料的热电性能,单击此处编辑母版文本样式,第三级,工厂供配电技术 第一章 电力系统概述,2.2,材料的热电性能,材料的两端存在,电位差,产生电流，,温度差,产生热流。,从电子论的观点看，在金属和半导体中，无论是电流还是热流，都与电子有关。故温度差，电位差，电流，热流之间存在交叉联系，这就构成了热电效应。,2024/11/18,2.2 材料的热电性能 材料的两端存在从电子论的观点看，在,一 帕耳帖效应,二 汤姆逊效应,三 塞贝克效应,三个基本热电效应,2024/11/18,一 帕耳帖效应 三个基本热电效应2023/9/25,一 帕耳帖效应,将铜、铋两根金属丝的端点互相连接（,A,B,处）成为一闭合回路。,将两根铋丝分别接到直流电源的正、负极上，通电后发现,A,接头变冷，吸热效应；,B,接头变热,，,发生了放热效应，,这个现象称为帕尔帖效应,1,定义：,2024/11/18,一 帕耳帖效应将铜、铋两根金属丝的端点互相连接（A,B处）成,2,分析原因：,不同的金属，电子状态不同，,铜铋接触时，电子从,12,，,1,中电子减少，,2,中电子增多。,1,电位为正，,2,电位为负。,这样不同金属的接触面处产生的电势称,接触电势差（,V,12,）,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,1,e,2,V,12,2024/11/18,2 分析原因：+1V122023/9,A,处：,通电后,，外加电场使电子移动形成电子电流,接触电势差,V,12,将阻碍电子的运动，电子动能减小，减速的电子与金属离子碰撞，从金属原子那里获得能量，金属,离子能,量减小，从而使该处,温度降低，变冷，须从外界吸热,。,e,e,V,12,V,12,2024/11/18,A处：eeV12V122023/9/25,B,处：,通电后,，接触电势差,V12,将加速电子的运动，电子动能增加，加速的电子与金属离子碰撞，把获得的动能交给金属原子，金属离子能量增加，从而,B,处,温度增加，变热，须放热,。,e,e,V,12,V,12,2024/11/18,B处：eeV12V122023/9/25,帕尔帖效应的应用,制冷,热电效应的大小主要取决于两种材料的热电势。,纯金属材料的导电性好，导热性也好。用两种金属材料组成回路，其热电势小，热电效应很弱，制冷效果不明显,(,制冷效率不到,1%),。,半导体材料具有较高的热电势，可以成功地用来做成小型热电制冷器。,2024/11/18,帕尔帖效应的应用制冷 热电效应的大小主要取决,图示出,N,型半导体和,P,型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将,N,型半导体和,P,型半导体连接成一个回路，铜板和铜导线只起导电的作用。,回路中接通电流时，一个接点变热，一个接点变冷,。如果改变电流方向，则两个接点处的冷热作用互易，即：原来的热接点变成冷接点，原来的冷接点变成热接点。,热电制冷元件,2024/11/18,图示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板,热电制冷器,它不需要一定的工质循环来实现能量转换，没有任何运动部件。热电制冷的效率低，半导体材料的价格又很高，而且，由于,必须使用直流电源,，变压和整流装置往往不可避免，从而增加了电堆以外的附加体积。所以热电制冷不宜大规模和大冷量便用。但由于它的灵活性强，简单方便，使用可靠，冷热切换容易，,非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。例如，为空间飞行器上的科学仪器、电子仪器、医疗器械中需要冷却的部位提供冷源等。,2024/11/18,热电制冷器它不需要一定的工质循环来实现能量转换，没有任何,1.,什么是传统机械按键设计？,传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动,PCBA,上的开关按键来实现功能的一种设计方式。,传统机械按键设计要点：,1.,合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。,2.,开关按键和塑胶按键设计间隙建议留,0.050.1mm,，以防按键死键。,3.,要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。,传统机械按键结构层图：,按键,开关键,PCBA,1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压,二 汤姆逊效应,当金属导线两端，温度不同，通过电流，发现，若电流方向与热端方向一致时产生放热，反之吸热。这就是,汤姆逊效应,。,1,定义：,I,T,1,T,2,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,T,1,T,2,2024/11/18,二 汤姆逊效应当金属导线两端，温度不同，通过电流，发现，若电,温差电势原理图,金属两端存在温差：,T,1,高 温,T,2,低 温,高温电子动能大，低温电子动能小，,电子将从,T,1,T,2,，,并在,T,2,处堆,积从而在金属到体内出现电势差，,称为温差电势差,V(T,1,T,2,）,扩 散,2,分析原因：,V,(,T,1,T,2,),T,1,T,2,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,2024/11/18,温差电势原理图金属两端存在温差：T1 高 温扩 散2 分析,V,(,T,1,T,2,),T,1,T,2,I,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,外加电流与,V(T,1,T,2,),同向,电子从,T,2,T,1,被,V(T,1,T,2,),加速,在与金属离子碰撞中传给金属离子能量，使整个金属能量升高，,放出热量。,2024/11/18,V(T1,T2)T1T2I+外加电流与,V,(,T,1,T,2,),T,1,T,2,I,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,外加电流与,V(T,1,T,2,),反向,电子从,T,1,T,2,被,V(T,1,T,2,),减速,在与金属离子碰撞中获得来自金属离子的能量，使整个金属能量降低，吸收热量。,2024/11/18,V(T1,T2)T1T2I+外加电流与,三 塞贝克效应,把两种不同的金属导体,1,，,2,组成闭合回路，两接点分别置于,T,1,和,T,2,（设,T,1,T,2,）两不同温度时，则在回路中就会产生热电势，形成回路电流。这种现象称,塞贝克效应。,1,2,T,1,T,2,1,定义：,2024/11/18,三 塞贝克效应把两种不同的金属导体1，2组成闭合回路，两接点,帕尔帖效应,两金属接触产生接触电势差,V,12,(T,1,),，,V,12,(T,2,),汤姆逊效应,存在温差的金属两端产生温差电势差,V,1,(T,1,T,2,),，,V,1,(T,1,T,2,),1,2,T,1,T,2,-,V,1,(,T,1,T,2,),V,2,(,T,1,T,2,),V,12,(,T,1,),V,12,(,T,2,),2,分析原因：,2024/11/18,帕尔帖效应两金属接触产生接触电势差12T1T2-V1(T,1,2,T,1,T,2,-,V,1,(,T,1,T,2,),V,2,(,T,1,T,2,),V,12,(,T,1,),V,12,(,T,2,),热电势：,热电势与温差有关，一般表达式,不同材料具有不同的,同种材料温差变化，热电势变化,2024/11/18,12T1T2-V1(T1,T2)V2(T1,T2)V12(T,塞贝克效应的应用,用于温度测量的热电偶,2024/11/18,塞贝克效应的应用用于温度测量的热电偶2023/9/25,常用热电偶材料,材料,测温范围,特点,应用,铂铹,10,纯铂,0 1000,准确性高，成本高,精密测温、标准,铱铹,10,纯铱,0 2100,科学研究,铱铹,40,铂铹,40,0 1900,氧化、中性气体,镍铁,镍铜,50 500,50,无电势,火灾报警,镍铬,康铜,-200 900,各种场合,镍铬,镍硅,-50 1300,电势大，线性好,各种场合、常用,铜,康铜,-200 400,各种场合,镍铬,金铁,-270 10,低温,铜,金铁,-270 -250,灵敏度高,低温,2024/11/18,常用热电偶材料 材料测温范围特点应用铂铹10纯铂0 10,