鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年04月02日
淺析溫差電池的工作原理
溫差電池,就是利用溫度差異,使熱能直接轉化為電能的裝置。溫差電池的材料一般有金屬和半導體兩種。用金屬制成的電池賽貝克效應較小,常用于測量溫度、輻射強度等。這種電池一般把若干個溫差電偶串聯起來,把其中一頭暴露于熱源,另一個接點固定在一個特定溫度環境中,這樣產生的電動勢等于各個電偶之和,再根據測量的電動勢換算成溫度或強度。例如,我們在日常生活中常用它來測量冶煉及熱處理爐的高溫。溫差電池,就是利用溫度差異,使熱能直接轉化為電能的裝置。溫差電池的材料一般有金屬和半導體兩種。用金屬制成的電池賽貝克效應較小,常用于測量溫度、輻射強度等。這種電池一般把若干個溫差電偶串聯起來,把其中一頭暴露于熱源,另一個接點固定在一個特定溫度環境中,這樣產生的電動勢等于各個電偶之和,再根據測量的電動勢換算成溫度或強度。例如,我們在日常生活中常用它來測量冶煉及熱處理爐的高溫。
由于不同的金屬材料所具有的自由電子密度不同,當兩種不同的金屬導體接觸時,在接觸面上就會發生電子擴散。電子的擴散速率與兩導體的電子密度有關并和接觸區的溫度成正比。
設導體A和B的自由電子密度為NA和NB,且有NA(gt)NB,電子擴散的結果使導體A失去電子而帶正電,導體B則因獲得電子而帶負電,在接觸面形成電場。這個電場阻礙了電子繼續擴散,達到動態平衡時,在接觸區形成一個穩定的電位差,即接觸電勢。
美國科學家發現,鯊魚鼻子里的一種膠體能把海水溫度的變化轉換成電信號,傳送給神經細胞,使鯊魚能夠感知細微的溫度變化,從而準確地找到食物____科學家猜測,其他動物體內也可能存在類似的膠體.這種因溫差而產生電流的性質與半導體材料的熱電效應類似,人工合成這種膠體,有望在微電子工業領域獲得應用。
美國舊金山大學的一位科學家在1月30日出版的英國《自然》雜志上報告說,他從鯊魚鼻子的皮膚小孔里提取了一種與普通明膠相似的膠體,發現它對溫度非常敏感,0.1℃的溫度變化都會使它產生明顯的電壓變化。
鯊魚鼻子的皮膚小孔布滿了對電流非常敏感的神經細胞.海水的溫度變化使膠體內產生電流,刺激神經,使鯊魚感知到溫度差異.科學家認為,借助這種膠體,鯊魚能感知到0.001℃的溫度變化,這有利于它們在海水中覓食。
哺乳動物靠細胞表面的離子通道感知溫度:外界溫度變化導致帶電的離子進出通道,產生電流,刺激神經,從而使動物感知冷暖.與哺乳動物的這種方式不同,鯊魚利用膠體,不需要離子通道也能感知溫度變化。
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