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文档简介

半导体制冷实验 五邑大学物理实验中心 2010 9 一种新的制冷技术 半导体制冷的优点 不用制冷剂 环保不用机械部件 可靠性更高 易于实现和维护冷却速度和温度可任意调节冷热端可互换 制冷与制热切换简单体积和功率可以做得很小 帕尔贴效应 1834年 法国科学家帕尔贴在铜丝两头各接一根铋丝 再将两根铋丝分别接到直流电源的正负极 通电后发现一个接头变热 另一个接头变冷 直流电通过两种不同导电材料构成的回路时 结点上将产生吸热或放热现象称为帕尔贴效应 又称热电效应 帕尔贴效应的物理解释 电荷载体 载流子 在回路中运动形成电流 如果电荷载体在不同的导体之间流动 由于其在不同导体内所处的能级不同 在结点处就会产生能级的跳变 当从高能级向低能级运动 便放出多余的能量 放热 反之则吸热 帕尔贴效应产生热量的多少 Qp表示帕尔贴效应产生的热量变化a为温差电动势率Tc为结点处的温度I为流经导体的电流 半导体材料可以通过掺杂提高温差电动势率 从而达到更好的制冷或制热效果 半导体制冷原理 半导体制冷片 由多组半导体热电偶组合而成 40 40 4mm127对热电偶组成冷热端温差60 实验内容 1 半导体制冷特性测试改变半导体制冷片两端电压 记录电流的大小和冷端 热端温度 计算温差大小 2 计算在不同电压下最大制冷系数3 用作图法作半导体制冷片的U I负载特性曲线 并与半导体PN结的伏安特性曲线进行比较 4 观察半导体制冷结露现象 预习与思考 半导体制冷片是由PN结串联而成的吗 半导体热电偶与PN结有什么区别 它们之间的伏安特性曲线会相同吗 为什么 半导体制冷与温差发电有什么联系 半导体制冷有什么优点和缺点 仪器实物 实验仪 半导体制冷片 附1什么叫温差电动势 两种不同金属 如铜和康铜 组成一个闭合回路 当接触点两侧处于不同温度时 接触点间将产生电动势 回路中会出现电流 此现象称为温差电现象 产生的电动势称为塞贝克电动势 也称为温差电动势 返回 附2中间导体定律 中间导体定律在热电偶回路中接入中间导体 第三导
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