Будет ли охлаждаться спай, если через него направить отрицательный ток? Там ведь нагрев по Джоулю-Ленцу должен быть. Не пробовали?

Пельтье пробовал.

Полупроводники? Хотелось бы массивные металлические как тепловой насос для выравнивания температур спаев. Для подогрева железок. Или охлаждения.

и нагрев будет , и разница температур будет. По поводу стандартных термопар есть одна тонкость: эдс генерится не в самом спае, а является интегралом по длине проводника.

Не, ЭДС генерится в самом спае.

Вообще-то в Зеебеке три источника термоэдс: контактный, диффузный, фононный

Да нет, никаких там полупроводников, чистые металлы. Висмут, в частности.
Про практическое применение забудьте. Там при попутном ветре развивается около 3% КПД. Наигрался в свое время с этими устройствами в попытках сделать приемлемый термогенератор.

Если по вашему, то эдс будет функцией температуры спая и все? При любой температуре окружающего мира? Вот если мы скажем мерим температуру льда - у нас 0 В в спае (тип к по - моему), но при =20 и при -20 прибора значения будут разные.


а зачем тогда компенсация в любом термометре на термопаре, не подскажете?


Ну это так, для полных чайников на пальцах.
Понятно или злые матановские формулы привести для подтверждения?

Так приведите. Мне вот непонятно, как это следует из математики.
Вы еще забыли про другие спаи в месте подсоединения измерительных контактов. С точки зрения практического применения теоретическое обоснование не играет роли. Вполне можно считать, что ЭДС образуется только за счет выравнивания химического потенциала для электронов (уровня Ферми) при контакте. Хотя Теория подсказывает, что и в однородном материале при разности температур на концах тоже будет происходить разделение зарядов.

---С точки зрения практического применения теоретическое обоснование не играет роли.
Играет , и еще какое. Компенсация холодного спая важна? Если важна, то играет.
---Вы еще забыли про другие спаи в месте подсоединения измерительных контактов.
нет, не забыл. Если их температура одинакова, то суммарный эдс равен нулю. Но поскольку в приборе и клемме обычно температура контактов обычно одинакова (вряд ли у соседних клеммников есть разница температур, влияющая на результат), то суммарно их влияние равно нулю.
---Вполне можно считать, что ЭДС образуется только за счет выравнивания химического потенциала для электронов (уровня Ферми) при контакте.
в том то и дело, что нет. Вернее, не совсем так - слово "только" здесь неуместно. Если термопара, то речь идет о металлах у которых температурная зависимость ( в силу сильной вырожденности электонного газа) слаба. А вот другие эффекты, правильно упомянуте выше TSerg, много сильнее и , как правило, противоположны по знаку контактной разнице и превалируют - это диффузионный поток электронов, направленный против градиента температуры - эффект , согласитесь, объемный и совершенно не контактный, что приводит к электрическому полю , интеграл этого поля по проводнику и будет разностью потенциалов, а в контуре из двух металлов разница потенциалов (неравны друг другу) и даст ток, определяемый коэффициентами термо эдс металлов, причем ток зависит от разности температур спаев и не зависит от длины проводов (в разумных пределах , конечно) между спаями, а также наличия других спаев. Еще есть фононный эффект - электроны сталкиваются с фононами (которые ясен пень в основном из тепла в холод), он имеет тот же знак, что и диффузионная составляющая. Это все что касается термопары - то есть двух спаев двух металлов в одном контуре.
В полупроводнике зависимость концентрации электронов от температуры экспоненциальная и вышесказанное в общем случае неприменимо. Но термопары из полупроводниково не делают, как правило.

А вот и нет! Вы спокойно можете считать, что (предположим для простоты, что у нас термопара медь-константан) термоэдс обусловлена только контактным эффектом. Тогда у нас есть два спая - один -собственно спай и второй на клемме измерительного прибора(медной). Всегда получается дифференциальная термопара. Не пойму, что тут непонятного... Можно представить, что мы присоединили измерительный прибор к термопарным проводам и сдвигаем их к спаю. Если температура всех спаев одинаковая, то измерим ноль. В полном соответствии с неправильной теорией. А почему? Да потому, что на это как бы намекает само название... Термодинамическая пара... Термодинамике механизмы не важны.

---Термодинамическая пара...
отнюдь. "термо"пара, а не "термодиномо" пара. Основа - термоэлектрические явления.
---Термодинамике механизмы не важны
весьма общее и весьма спорное утверждение.
----Не пойму, что тут непонятного...
у явления Зеебека есть три физические составляющие- одна контактная и две объемные, у металлов объемные доминируют и объяснять термоэдс чисто контактным эффектом неправильно. У большинства термопар даже знак другой, противоположный знаку при термозависимости контактной разности потенциалов. Составляющие трех эффектов выделюятся экспериментально по различной зависимости от температуры. К тому же в металлах зависимости электронных эффектов от температуры порядка тысячных, в полупроводниках - экспоненциальна.
---В полном соответствии с неправильной теорией.
поломанные часты дважды в сутки показывают правильное время

Термопары использовались и в доквантовую эру. Если мы сделаем термоэлектрический генератор, то он будет работать в полном соответствии с законами термодинамики.
А именно: работа будет определяться переносом тепла от нагревателя в холодильник с соответствующим (как функция от двух температур) КПД.
Но это только для квазиравновесных условий. Вот если мы будем изучать динамические свойства, то только тогда для объяснения их понадобится механизм. Вы же не будете отрицать, что эдс дифференциальной термопары зависит только от двух величин - температуры спаев? При измерении идеальным вольтметром.

буду отрицать. ЭДС зависит от 4 величин - двух температур и двух материалов. в каждом из которых 3 эффекта со своими знаками и величинами.

пы сы работу эту делают фононы и электроны. в разных материалах вклад от электронов и фононов различен. Так что общих понятий термодинамики для вычисления разницы температур по эдс мало, нужно знать конкретные механизмы с конкретными коэффициентами.

Сообщение отредактировал Onkel - Aug 21 2015, 13:19

Естественно, имелось в виду для одной термопары. Вы думаете, что я думаю, что термоэдс не зависит от материала? Не подменяйте предмет дискуссии...
Продолжаю утверждать, что для применения термопар не нужно знать механизм. Достаточно примитивного (неправильного) механизма. Вот взять капилляры с раствором солей вместо проводов... Термоэдс будет, а фононы, уже не будут увлекать ионы в заметном количестве.