ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчеты термоэлементов из "Термоэлектрическая энергетика " История изучения термоэлектрических явлений насчитывает немногим более 200 лет. Первой научной работой в этой области можно считать исследования, выполненные петербургским академиком Ф. Эпинусом в 1762 г. Он продолжил работы, проводившиеся до него М. В. Ломоносовым и Г. Рихманом в области изучения электрических явлений. [c.7] Термоэлектрические явления (пироэлектричество) были описаны им в обстоятельном труде Мемуар, содержащий точное описание опытов с турмалином , изданном в 1762 г. [c.7] В работе описаны, явления, возникающие при нагревании турмалина, и, в частности, дается описание пироэлектрического маятника, схема которого показана на рис. 1.1. [c.7] Пробковый шарик совершал движение в результате воздействия электрического потенциала поверхностей нагретого турмалина. [c.7] Шарик притягивался к одному из электродов, заряжался, отталкивался и притягивался к другому электроду и т. д. Это попеременное притягивание и отталкивание продолжалось обыкновенно весьма долго и часто даже более часу , — отмечал Ф. Эпинус [1]. [c.7] Указанные опыты — первые попытки прямого получения электричества посредством простого нагревания материалов. Приоритет в открытии термоэлектрических явлений принадлежит Ф. Эпинусу [2]. [c.7] В 1834 г. часовщик Пельтье опубликовал статью о температурных аномалиях, наблюдаемых вблизи границы двух различных проводников при прохождении через них электрического тока [3, 7]. [c.8] Однако природа этих явлений была выяснена позднее в результате опытов, проведенных в 1838 г. академиком Российской Академии наук Э. X. Ленцем. В углубление на стыке стержней из висмута и сурьмы Ленц поместил каплю воды, которая замерзала при прохождении тока в одном направлении и таяла при противоположном направлении [3]. После этих опытов стало ясно, что при прохождении электрического тока на стыке двух разнородных проводников выделяется или поглощается тепло в зависимости от направления тока. Это явление, впервые обнаруженное Пельтье, получило название эффекта Пельтье [3, 8, 9]. [c.8] В 1854 г. У. Томсон (лорд Кельвин) опубликовал предложенную им теорию термоэлектрических явлений, основанную на принципах термодинамики [10]. Он показал связь явлений Зеебека и Пельтье и необходимость (тогда еще не открытую) поглощения или выделения тепла вдоль проводника с током, имеющего градиент температуры. Это термоэлектрическое явление было экспериментально продемонстрировано Леру в 1867 г. и известно теперь как эффект Томсона [11]. [c.8] Профессор Киевского университета М. П. Авенариус исследовал зависимость ТЭДС от температуры и показал, что для многих термопар ТЭДС изменяется с температурой по параболическому закону. Многочисленные проверки выводов М. П. Авенариуса показали справедливость их для нормальных и высоких температур [12]. [c.8] Позднее были уточнены некоторые константы и предложены диаграммы для определения ТЭДС, построенные в соответствии с формулами Авенариуса, исходя из того, что ТЭДС пары металлов равна разности ТЭДС пар, полученных при соединении каждого из металлов порознь с произвольным третьим материалом, при тех же температурах. [c.9] В конце семидесятых годов прошлого века Беккерель создал высокотемпературную термоэлектрическую батарею из сернистой меди (температура плавления более 1000° С) в паре с мельхиором, дававшую большую ТЭДС. [c.9] В 1886 г. Ле Шателье предложил тугоплавкий термоэлемент из платины с платинородием для измерения высоких температур. Различные термопары для измерения температур в настояш,ее время широко применяются в промышленности и в науке. [c.9] В 1885 г. лорд Рэлей поставил задачу о термоэлектрическом генераторе и вычислил его к. п. д., который оказался очень малым по сравнению с к. п. д. суш,ествовавших паровых машин поэтому тогда использование ТЭГ казалось неперспективным. [c.9] В 1893 г. русский астроном В. К. Церасский построил первый солнечный термоэлектрический генератор. Термоэлементы были изготовлены из сплава цинка с сурьмой (положительная ветвь) и нейзильбера (отрицательная ветвь). Генератор приводил в действие электрический звонок. Подробное сообш,ение об этом устройстве было опубликовано в Русском астрономическом календаре [14]. [c.9] Помимо указанных выше ТЭГ, созданных Ноэ и Кламоном, известны термобатареи, построенные Маркусом, Фермером, Бек-керелем и др. Однако они не нашли промышленного применения и использовались только в лабораториях [15]. [c.10] Вернуться к основной статье