Thermoelectric Element, Thermocouple, Thermoelectric Effect   열전 소자, 열전대, 열전쌍, 열전 효과, 열기전력 효과

(2019-09-15)

Seeback Effect, 제백 효과, 제벡 효과, Peltier Effect, 펠티에 효과, Thomson Effect, 톰슨 효과, TEC, Thermoelectric Cooler, 열전 냉각기

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온도 측정계  1. 온도계
  2. 서미스터
  3. 열전대
  4. 측온 저항체
  5. 저항 온도 의존성
  6. PTC

1. 열전 효과 (Thermo-electric Effect)

  ㅇ 열 및 전기와의 관계를 나타내는 효과(제벡효과,펠티에효과,톰슨효과)들을 총칭함


2. 제백 효과 (Seeback Effect)

  ㅇ 두개의 금속 접합점 양단간 온도차에 의해 열 기전력 발생
       

     - 2개의 다른 금속의 접합부 온도 구배(기울기)에 기인함
     - 전기 도체를 통한 열(열전도) 및 전하(전기전도)의 동시 유동 현상

  ㅇ 고온부 전자들이 페르미 준위 보다 더 높은 운동에너지를 갖게되어,
     - 저온부로 확산되며 전위차(고온 +,저온 -) 발생

  ㅇ 제백계수 (Seeback Coefficient) : (열기전력) = (제백계수[㎶/K]) x (온도차이)
     - 제백계수가 높을수록 큰 기전력을 얻을 수 있는 양질의 열전소자가 될 수 있음
        . 금속 : 수 [㎶/K], 반도체 : 수백 [㎶/K]

  ※ 1821년 독일 물리학자 Thomas Johnson Seeback(1770~1831)가 발견


3. 펠티에 효과 (Peltier Effect) 

  ㅇ 두 금속의 접점에 전류가 흐를 때 가열되거나 냉각되는 효과
     - 전류가 흐르는 방향을 반대로하면 열이 흐르는 방향이 바뀜
        . 例) 펠티에 냉각소자(Peltier Cooler) 등


4. 톰슨 효과 (Thomson Effect)도체 선상의 온도차에 의해 기전력 발생
     - 비 등온 도체전류가 흐를 때 가열되거나 냉각되는 효과


5. 열전효과 소자

  ㅇ 열전 소자 (Thermo-electric Element)
     - 열과 전기의 상호 관계로 나타나는 각종 효과를 응용하여 만들어진 소자  

  ㅇ 열전대(열전쌍) (Thermocouple)
     - 이종의 2개 금속을 가느다란 선조각화하여 양끝점을 접속/접합(용접,땜질,선을 꼬음 등)
        . 온도차가 있으면 기전력 발생
           

     - 응용 : 열전대 온도계
        . 양끝 접합점의 온도차에 따라 유기되는 전압(열 기전력)의 원리를 이용
             
        . 제백효과를 이용하여 넓은 범위의 온도 측정 가능
        . 비교적 저렴, 구조 간단. 내구성 우수 등

  ㅇ 열전 냉동 (Thermoelectric Cooling)
     - 열전 냉각기(TEC: thermoelectric cooler)는,
        . 펠티에(Peltier) 접합에 의존하는 소형 쿨링 소자


[온도 측정계] 1. 온도계 2. 서미스터 3. 열전대 4. 측온 저항체 5. 저항 온도 의존성 6. PTC

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