Een appel verbrijzelde Newtons gedachten over universele zwaartekracht. Wie heeft dan de sleutel gevonden om de wereld van thermo-elektriciteit te ontsluiten? Laten we een stap in de ontwikkelingsgeschiedenis vanTECen de wereld van thermo-elektriciteit.
Onder zoveel beroemde mensen in de korte geschiedenis van het thermo-elektrische veld is er één persoon die we niet kunnen vermijden: Thomas John Seebeck. Wat deed hij precies waardoor wij thermo-elektrische mensen zich hem herinneren?
Thomas Johann Seebeck (Duits: Thomas Johann Seebeck, 9 april 1770 - 10 december 1831) werd geboren in Tallinn in 1770 (toen onderdeel van Oost-Pruisen en nu de hoofdstad van Estland). Seebecks vader was een Duitser van Zweedse afkomst. Misschien om deze reden moedigde hij zijn zoon aan om geneeskunde te studeren aan de Universiteit van Berlijn en de Universiteit van Göttingen, waar hij ooit had gestudeerd. In 1802 behaalde Seebeck een medische graad. Omdat de richting die hij koos de natuurkunde in de experimentele geneeskunde was en hij het grootste deel van zijn leven bezig was met onderwijs en onderzoek in de natuurkunde, wordt hij algemeen beschouwd als een natuurkundige.
In 1821 verbond Seebeck twee verschillende metaaldraden met elkaar om een elektrisch stroomcircuit te vormen. Hij verbond twee draden met elkaar, zodat er een knooppunt ontstond. Plots ontdekte hij dat als een van de knooppunten tot een zeer hoge temperatuur werd verwarmd terwijl de andere op een lage temperatuur werd gehouden, er een magnetisch veld rond het circuit zou ontstaan. Hij kon eenvoudigweg niet geloven dat wanneer warmte werd toegepast op een verbinding gevormd door twee metalen, er een elektrische stroom zou worden gegenereerd. Dit kon alleen worden verklaard door thermomagnetische stroom of thermomagnetisch fenomeen. Gedurende de volgende twee jaar (1822-1823) rapporteerde Seebeck zijn voortdurende observaties aan de Pruisische Wetenschappelijke Vereniging, waarbij hij deze ontdekking omschreef als "metaalmagnetisatie veroorzaakt door temperatuurverschillen".
Seebeck ontdekte inderdaad het thermo-elektrische effect, maar hij gaf een verkeerde verklaring: de reden voor het magnetische veld dat rond de draad werd gegenereerd, was dat de temperatuurgradiënt het metaal in een bepaalde richting magnetiseerde, in plaats van de vorming van een elektrische stroom. De wetenschappelijke vereniging is van mening dat dit fenomeen te wijten is aan de temperatuurgradiënt die een elektrische stroom veroorzaakt, die op zijn beurt een magnetisch veld rond de draad genereert. Seebeck was buitengewoon boos over een dergelijke uitleg. Hij antwoordde dat de ogen van de wetenschappers verblind waren door de ervaring van Oersted (de pionier van het elektromagnetisme), zodat ze dit alleen konden verklaren met de theorie dat "magnetische velden worden geproduceerd door elektrische stroom", en dat hij geen andere verklaringen bedacht. Seebeck zelf vond het echter moeilijk om uit te leggen dat als het circuit werd onderbroken, de temperatuurgradiënt geen magnetisch veld rond de draad genereerde. Pas in 1823 wees de Deense natuurkundige Oersted erop dat dit een fenomeen van thermo-elektrische conversie was, en daarom werd het officieel genoemd. Het Seebeck-effect was zo geboren. Deze herziening weerspiegelt het belang van collaboratieve verificatie binnen de wetenschappelijke gemeenschap.
Na het lezen van het verhaal is dit het belangrijkste punt!
Vraag: Wat is het Seebeck-effect?
A: Seebeck-effect: wanneer twee verschillende geleiders of halfgeleiders een gesloten circuit vormen en er een temperatuurverschil is op de twee contactpunten, zal er een elektromotorische kracht (ook wel thermo-elektrisch potentieel genoemd) in het circuit worden gegenereerd, waardoor een stroom wordt gevormd. De richting hangt af van de richting van de temperatuurgradiënt, en de hete-eindelektronen migreren gewoonlijk van negatief naar positief.
Vraag: Wat zijn de toepassingsscenario's van het Seebeck-effect?
A: Toepassingsscenario's van het Seebeck-effect: energieopwekkingssystemen voor apparatuur in de lucht- en ruimtevaart, energieopwekkingssystemen voor open haarden, energieopwekkingssystemen voor ovens, enz.
