Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Termoelektricitet
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
911
Termoelektricitet
912
e = dE/dT råder den viktiga, af W. Thomson teoretiskt
uppställda likheten
där T = absolut temperatur, t -h 273. Densamma har
af ett flertal forskare experimentellt verifierats
för olika metallpar och olika T (senast, och väl
noggrannast, vid 0°, af G. Borelius, vid O-180°
af P. Terpstra). Eftersom vid den neutrala
temperaturen termokraften e är = O, måste
detta också vara fallet med Peltierkonstanten
77. 3. Thomsoneffekten. W. Thomson (Lord Kelvin,
se denne) visade experimentellt 1856, att en
elektrisk ström, som genomlöper en ledare, i
hvilken ett temperaturfall finnes, har förmåga att
transportera värme i strömmens riktning (för koppar)
eller i den motsatta riktningen (för järn). Följande
resonemang ledde (1854) fram till denna Thomson
effekt. Samman-sättes ett termoelement af järn och
koppar, visar detta en stigande termoelektromotorisk
kraft E, tills det varma lödställets temperatur uppnår
omkr. + 275° C. (se 1.), då E har ett maximum. Vid
denna temperatur (neutrala punkten) är e = dE/dT =
0. Häraf följer också enligt (10), att vid 275°
Peltiervärmet måste försvinna, d. v. s. att den
termoström, som genomsätter termoelementet,
icke kan bidraga till att af kyla det varma
lödstället. Alltså kan den strömalstrande orsaken
icke vara den, att vid sagda lödställe värme upptas
och - medelst termoströmmen - transporteras till
kallare delar. I stället måste - slöt Thomson - den
värmetransport, som är den enda möjliga energikällan,
bero på, att den uppkommande elektriska strömmen har
förmåga att transportera värme längs de olikvarma
metalltrådarna. Slutsatsen bekräftades experimentellt
med inledningsvis nämnda resultat.
Demonstration kan ske enklast på följande
sätt (fig. 6). En järntråd A förses med tjocka
tillednin-gar af samma material (för undvikande af
Peltiereffekt). Då den genomlöpes af en elektrisk
ström, blir temperaturen högst på midten (då
Joulevärmet afle-des genom tilledningarna) Äro nu
lödställena till ett termoelement (t. ex. koppar,
konstantan) placerade vid B,B’ å trådens yta, men
väl isolerade därifrån, kommer en med termoelementet
förbunden galvanometer att få ett jämviktsläge,
som varierar med strömriktningen; ju starkar3
strömstyrkan, dess större blir galvanometerns
utslag vid strömomkastning. - Utan galvanometer kan
Thomsoneffekten demonstreras på följande direkta
sätt (mo-difieradt efter W. König). En fin _/TY_J
platinatråd (bättre platina-iridium) vjy förses med
tjockare tilledningar af samma material (samma tråd
flerdub-belt) och böjes i U-form; glaskärl skyddar
mot luftströmningar. Genom strömgenomgång göres
trådens midt starkt glödande, men förskärmas så,
att ögat ser blott de svagt glödande delarna närmast
tilledcingarna. Vid strömomkastning iakttas en svag
förskjutning af om-
Fig. 6.
rådet för begynnande glöd (bäst synligt
vid projektion).
Thomson uppställde en formel, som anger, att
Thomsonvärmet W är proportionellt med: strömstyrka i,
tid T, temperaturfall dTjdx, längdelementet ax af
ledaren, och en "Thomsonkoefficient" a, d. v. s.
w _ dT . ,
n Thomson - o . .- . t . r . ax.
Först genom ingående undersökningar af Le Roux
(1867) bekräftades effektens existens och visades,
att verkan, såsom formeln fordrar, är proportionell
med i.r, samt uppmättes o för ett flertal
metaller; i öfrigt har formeln ännu ej ingående
kontrollerats. Trots Le Roux’ arbeten tillskrefs
Thomsoneffekten länge (af Clausius o. a.) endast i
metallen uppträdande inhomogeniteter och ansågs icke
kunna förekomma i flytande metall. Det uppvisades
emellertid af Haga (1886), att stark effekt uppträder
i flytande kvicksilfver. Sedan dess ha åtskilliga
författare sysselsatt sig med Thomson-effektens
bestämmande för olika material, men mest vunnit föga
god öfverensstämmelse.
4. T e r m ost r öm se f f ek t i homogent
material. Redan Seebeck fann i sitt grundläggande
arbete, att termoströmmar uppkommo vid beröring
mellan den varma och kalla ändan af samma
metalltråd; likaledes i gjutna enmetalli-ska
kretsar af vismut eller antimon. För dessa senare
uppvisades emellertid (se 1.), att termoströmmarna
bero på inhomogenitet (olika kristallbildning)
; Seebecks framställning, som är mycket dunkel,
ansågs genomgående återföra termoströmmarna äfven
i förra fallet på inhomogeniteter. A. C. Becquerel
(1823) repeterade dylika enme-talliska försök och
fann t. ex. att, om en knut slås på en platinatråd,
denna ger termoströmmar vid uppvärmning nära knuten;
han synes ha varit böjd att betrakta effekten som
beroende på insymmetri i värmets ledning. Arbeten
af Yelin (1823), Stur-geon (1831), Mousson
(1844) uppsatte ånyo struk-turinhomogeniteter
som förklaringsgrund, Magnus (1851) framhöll
som förklaringsgrund skillnad i hårdnet och
kallbearbetning och uppvisade, att i flytande
kvicksilfver, där inhomogeniteter äro uteslutna,
icke någon termoström kunde observeras; Gaugain
(1853) förnekade bestämdt strömalstring i homogen,
kontinuerlig ledare, men ansåg dock kontakt mellan
varm och kall metall strömgifvande; Le Roux (1867)
framhöll, att effekten åtminstone delvis måste bero
på inre, mekaniska spänningar; slutligen ha Rosing
(1898) och Egg-Sieberg (1900) sysslat med frågan
utan bestämda resultat. Af alla dessa undersökningar
har man ansett sig kunna sluta, att i en verkligt
homogen metall termoströmmar ej uppstå; detta har
betecknats som "Magnus’ sats", hvilken brukar anges
som en af termoelektricitetens fundamentalsatser (se
1.). Först 1916 har Benedicks genom en längre serie
systematiska experimentalundersök-ningar - på hvilka
nutida möjlighet att erhålla material af hög renhet
och homogenitet, liksom modern metallografisk kunskap,
gynnsamt inverkat - kunnat förebringa ett omfattande
bevismaterial för det förhållandet, att termoströmmar
uppstå i hvarje olikvarm, om än aldrig så homogen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
