什么是帕尔帖效应 (帕尔帖效应制冷)

帕尔贴效应的原理是什么？

目前我们生活中用到的半导体制冷技术就是基于这个效应所实现的，比如车载冰箱、饮水机中用的就是半导体制冷器，半导体制冷器也叫热电制冷器或温差制冷器。半导体制冷器在一端制冷的同时，另一端还会发热，由于制冷效率没有压缩机好，一般只用于特殊环境。

帕尔帖效应于1834年由法国科学家帕尔帖发现。当有电流通过由两种不同材料组成的回路时，在两种材料的接头处会发生吸热或放热的现象，我们称这种现象为珀尔帖效应。

帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，热端与冷端也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关。

电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量，反之就需要从外界吸收热量，即表现为制冷。

电子制冷的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差，即热电势差。纯金属导体的制冷效率极低不到1%，可半导体材料具有极高的热电势。因此这个效应的发现时间虽早，但也是在半导体技术成熟以后，才被逐渐应用。

帕尔帖效应是温差电效应的一种，温差电效应主要应用在温度测量、温差发电与温差制冷三方面。 温差电效应根据具体作用原理及表现形式，有塞贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应三种。目前主要应用前两个效应，赛贝克效应应用在半导体温差发电技术上面，而帕尔贴效应应用在半导体制冷。

塞贝克效应与帕尔帖效应联系比较密切，可以看成互逆关系。将两个不同导体（或半导体）两端相连，组成一回路，当两个接头处在不同温度时，在回路中有电动势产生的现象，这种现象被称为赛贝克效应。

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什么是压电效应和热电效应？

什么是压电效应和热电效应？

某些晶体受到机械力而发生拉伸或压缩时，晶体相对两个表面会有等量的异电荷出现，于是将这种现象称之为压电效应。将两种不同材料导体组成一个闭合回路，使回路中两个节点处于不同温度，则在这个回路中将产生一定的电动势，于是将这种现象称之为热电效应。

开头介绍了什么是压电效应，然而把具有压电效应的介质称之为压电体，压电体又有正压电效应和逆压电效应两种。

正压电效应；当晶体发生机械形变，相对两个表面会有异号电荷呈现，外力和端面积越大，电荷出现就越多。逆压电效应；当晶体发生机械形变，若在压电体加交变电场，压电体交替呈现拉伸或压缩，也就是机械振动，称之为逆压电效应。

热电效应的应用，工业领域测温用的热电偶就是利用了热电效应。但热电效应主要包括金属半导体的塞贝克效应和珀尔帖效应及汤姆逊效应等。

塞贝克效应；两种金属丝构成闭合回路，同时其两个接触点处在不同的温度环境下，那么两种金属丝构成回路的接触端间有热电势产生。半导体赛贝克效应；当p型半导体或N型半导体两端保持在不同的温度下，其两端间于是产生热电势，这种现象称之为半导体塞贝克效应。金属的珀尔帖效应；当两种金属组成的热电偶在一定的温度环境下通电流，其接触点处就要产生或吸收焦耳热以外的热量，这种现象称之为珀尔帖效应。半导体的珀尔帖效应；当金属和半导体相接触，并且以不同的方向通电流，那么其接触处就有发热或吸热现象产生。

在工业领域用的测温元件热电偶材料有很多，都是基于热电效应原理的，可是不同材料的热电偶测温范围是不同的。

例如铜-康铜热电偶，长期工作最高温度不高于200℃，常用的热电偶镍铬-镍硅热电偶，长期工作最高温度不高于1000℃，铂铑10-铂铑热电偶，长期工作最高温度不高于1300℃。