Cтраница 1
Круговые вихревые термоэлектрические токи могут быть созданы и в однородной среде, помещенной в магнитном поле. [1]
![]() |
Распределение вихревого тока в неограниченной анизотропной пластине с источником тепла в точке х, у О ( приведены значения токовой функции. [2] |
Примером вихревого термоэлектрического тока, в зонально-иеод-нородной среде может служить рассмотренное в работе [32] возникновение тока на плоской поверхности контакта двух однородных материалов. Неизотермичность контакта приводит к замкнутым термоэлектрическим токам, пересекающим поверхность раздела материалов. [3]
Плотность вихревых термоэлектрических токов в однородной анизотропной среде может достигать больших значений - до 2 4 А / сма - при градиенте температур 50 К / см для такого материала с относительно небольшой анизотропией термоЭДС, как Bi. Указанное значение плотности вихревого термоэлектрического тока дает оценка, проведенная на основе расчетов вихревых термоэлектрических токов [25, 34] в пластине, имеющей форму круговой шайбы, внешняя и внутренняя окружности которой поддерживаются при разных температурах: Г0, Т ( рис. И. [4]
Расчет стационарных вихревых термоэлектрических токов в анизотропной среде весьма сложен даже в том случае, когда среда однородна, а ее параметры не зависят от температуры. Вычисления приводят к системе связанных эллиптических уравнений для потенциала и температуры с соответствующими граничными условиями. Однако, как показано в [34], для известных в настоящее время кристаллов, обладающих анизотропией термоЭДС, распределение температур достаточно точно определяется одной теплопроводностью, а влияние эффектов Джоуля, Бриджмена и Томсона, возникающих при протекании вихревых термоэлектрических токов, незначительно. В этом случае распределение температур определяется из граничной задачи для уравнения теплопроводности, не имеющего членов, содержащих плотность тока. [5]
Условие возникновения вихревых термоэлектрических токов является определяющим при рассмотрении моделей преобразователей тепловой энергии в электрическую в твердом теле. Действительно, любой термоэлектрический преобразователь энергии в нагруженном состоянии ( рис. II. [6]
![]() |
Распределение вихревого тока в неограниченной анизотропной пластине с источником тепла в точке х, у О ( приведены значения токовой функции. [7] |
В изотропных неоднородных средах вихревые термоэлектрические токи возникают в том случае, когда градиент температуры не совпадает с направлением изменения коэффициента термоЭДС или - в случае зонально-неоднородной двухслойной среды - с направлением нормали к поверхности, на которой коэффициент термоЭДС терпит разрыв. [8]
Изложенное демонстрирует возможности возбуждения вихревых термоэлектрических токов наперед заданной конфигурации. [9]
В работе [17] указано на возможность существования вихревого термоэлектрического тока в однородной изотропной среде, помещенной в магнитное поле. Активными в этом случае являются такие, распределения температур, при которых градиент температуры не совпадает по направлению с вектором напряженности магнитного поля. [10]
![]() |
Вихревые токи в анизотропном термоэлементе. [11] |
В анизотропных термоэлементах, как правило, возникают вихревые термоэлектрические токи, частично искажающие распределение температуры, электрического тока и потенциала. Чаще всего вихревые токи возникают из-за неоднородности или температурной зависимости свойств материала термоэлемента и из-за нарушений постоянства градиента температуры. Наиболее изученными факторами, приводя щими к возникновению вихревых токов, являются следующие. [12]
В однородной изотропной среде любое распределение температуры является пассивным, вихревые термоэлектрические токи не возникают и термоэлектрическое преобразование энергии невозможно. Однако наложением внешних воздействий ( деформирующее усилие, магнитное поле, звуковой поток) такую среду можно перевести в состояние с анизотропной или неоднородной термоЭДС, что может привести к возникновению вихревого термоэлектрического тока. [13]
Такие условия легко удовлетворить экспериментально, если воспользоваться тем фактом, что перпендикулярно линии у 0 вихревой термоэлектрический ток в основной части кристалла не протекает и наличие или отсутствие электрического контакта вдоль этой линии в средней части кристалла не изменяет существенно картину распределения тока. Внешний периметр полученной таким образом рамки приводится в тепловой контакт с холодильником. Для отведения вихревого тока во внешнюю цепь в рамке делается разрез, на обе стороны которого накладываются электрические контакты. [14]
Действительно, любой термопреобразователь в режиме короткого замыкания можно рассмотреть как некоторую выделенную в неоднородной или анизотропной среде область, внутри которой протекают вихревые термоэлектрические токи. [15]