Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 17 - Termoelektriska generatorer och kylare, av Hans Nettelbladt
<< 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.
Termoelektriska generatorer
och kylare
Tekn. lic. Hans Nettelbladt, Stockholm
I början av 1820-talet experimenterade den
tyske fysikern Johann Seebeck med tunna folier
av koppar och antimon. Av en händelse fann
han, när han med handen rörde vid ena fogen
i en sluten slinga av dessa metaller, att en
magnetnål i närheten märkbart påverkades.
Fastän Seebeck till en början förklarade fenomenet
felaktigt, hade han för första gången visat
möjligheten att omvandla värme direkt till
elektricitet.
Seebecks upptäckt användes av många av
dåtidens fysiker. Så använde sig t.ex. Simon Ohm
år 1826 av en termoelektrisk generator vid de
experiment, som ledde fram till Ohms lag. De
spänningar, som erhölls, var emellertid låga
och snart tog andra strömkällor, såsom
galvaniska element och elektrostatiska generatorer,
överhanden.
Något årtionde efter Seebecks upptäckt
experimenterade en fransk fysiker och meteorolog
Jean Peltier med att sända en ström genom en
krets bestående av två olika metaller. Han
upptäckte, att värme absorberades vid den ena
fogen och att samma värmemängd avgavs vid
den andra, dvs. att värme fördes från den ena
fogen till den andra. Den tyske fysikern Emil
Lenz utnyttjade denna effekt, när han 1838
lyckades frysa en droppe vatten placerad på
en fog mellan vismut och antimon.
Både Seebecks och Peltiers upptäckter blev
snart betraktade som kuriositeter. I början av
1900-talet angrep tysken Edmund Altenkirch
teoretiskt problemet termoelektriska generato-
Fig. 1. Seebeck-effekten. 1 en
krets bestående av två olika
ämnen, a och b, uppstår, när
fogarna hålls vid olika
temperatur, en elektromotorisk kraft E.
Fig. 2. Peltier-effekten.
Värme, som absorberas i
ena fogen, transporteras
av strömmen titi den
andra fogen, där den avges.
621.36
rer och kylare men fann, att de med dåtidens
material, metaller, saknade praktisk betydelse.
I en helt annan dager har emellertid problemet
kommit på senare tid i och med att kunskapen
om halvledare vuxit enormt.
Fysikaliska grunder
Seebeck-effekten
I en elektrisk krets bestående av två olika
ämnen, a och b, uppstår, när de båda fogarna
hålls vid olika temperaturer, en
elektromotorisk kraft E (V), fig. 1
E = «ab-&T (1)
där txab är termokraften (även kallad
Seebeck-koefficienten) i V/°K för kombinationen av
dessa två ämnen och A T = Tv—T/c är
temperaturskillnaden i °K mellan de båda fogarna.
«ab kan skrivas
«ab
<Xa — «b
(2)
där txa och aj är ämnenas absoluta termokraft.
Denna storhet, tabell 1, kan inte mätas direkt
men är värdefull att känna till, eftersom man
då lätt enligt ekv. (2) kan beräkna
termokraften för en godtycklig ämneskombination.
Peltier-effekten
När en ström sändes genom en krets bestående
av två olika ämnen, a och b, absorberas i ena
fogen och avges i andra fogen en effekt P (W)
(värmepumpning), fig. 2
P = Uab ■ 1
(3)
Tabell 1. Absolut termokraft för några
metaller. För halvledare har inga värden angivits, då
dessa kan variera inom vida gränser beroende
på halvledarens föroreningshalt
Metall [iV/K° Metall iiV/K0
Bi —70
Ni — 18
Pt — 3
Pb — 0,1
Sn + 0,1
Au + 3
Fe + 16
Sb + 35
TEKNISK TIDSKRIFT 1 962 H. 17 461
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
