Ефект Томсона

Ефект Томсона — явище нагрівання або охолодження провідника зі струмом в умовах існування градієнта температури.

Ефект Томсона
Названо на честь	Вільям Томсон
Досліджується в	термодинаміка
Дата відкриття (винаходу)	1851
Формула	${\displaystyle {\dot {q}}=-{\mathcal {K}}\mathbf {J} \cdot \nabla T}$
Підтримується Вікіпроєктом	Вікіпедія:Проєкт:Математика

Ефект Томсона характеризується коефіцієнтом Томсона.

Виділення або поглинання тепла можна записати у вигляді

${\displaystyle dQ=\sigma I{\frac {dT}{dx}}dx}$,

де dQ — кількість теплоти, яка виділяється або поглинається на ділянці провідника dx, I — сила струму, Т — температура, σ — коєфіцієнт Томсона. Ця формула не враховує джоулевого тепла, яке виділяється при проходженні струму в провідниках і пропорційне квадрату сили струму (див, закон Джоуля-Ленца).

При проходженні струму через неоднорідно нагрітий провідник носії заряду переходять із області високої температури, де вони мають більшу енергію, в область низької температури, або навпаки. При цьому їм потрібно або отримати енергію від коливань ґратки, охолоджуючи її, або віддати енергію коливанням ґратки, нагріваючи її.

У загальному випадку, кількість тепла, що виділяється в об'ємі dV, визначається співвідношенням:

${\displaystyle dQ^{T}=-\sigma (\nabla T\cdot \mathbf {j} )dtdV}$.

Примітки

Див. також

• Термоелектрика
• Ефект Пельтьє
• Ефект Зеебека

Джерела

• Сивухин Л. В. (1977). Общий курс физики. Том III. Электричество. Москва: Наука.