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पेल्टियर प्रभाव

1834
  • Jean Charles Athanase Peltier
Thermoelectric cooler demonstrating Peltier effect in a vintage laboratory setting.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

पेल्टियर प्रभाव दो अलग-अलग चालकों के विद्युतीकृत जंक्शन पर होने वाली ऊष्मा या शीतलन की घटना है। जब दो भिन्न पदार्थों के बीच के जंक्शन से प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है, तो धारा की दिशा के आधार पर जंक्शन पर ऊष्मा उत्सर्जित या अवशोषित होती है। ऊष्मा स्थानांतरण की दर धारा के समानुपाती होती है (Q = π ± I)।

पेल्टियर प्रभाव वह है जो thermodynamic इसके विपरीत सीबेक प्रभावयह तब होता है जब दो ऊष्माविद्युत पदार्थों, जैसे कि एक एन-प्रकार और एक पी-प्रकार अर्धचालक, के जंक्शन से होकर एक बाह्य धारा प्रवाहित की जाती है। धारा आवेश वाहकों (एन-प्रकार में इलेक्ट्रॉन, पी-प्रकार में छिद्र) को जंक्शन पार करने के लिए विवश करती है। ऐसा करने के लिए, वाहकों को अगले पदार्थ के ऊर्जा स्तरों से मेल खाने के लिए या तो ऊर्जा प्राप्त करनी होती है या ऊर्जा खोनी होती है।

यदि वाहक दूसरे पदार्थ में उच्च औसत ऊर्जा अवस्था में चले जाते हैं, तो उन्हें अपने परिवेश से ऊर्जा अवशोषित करनी पड़ती है, जिससे जंक्शन ठंडा हो जाता है। इसके विपरीत, यदि वे निम्न ऊर्जा अवस्था में चले जाते हैं, तो वे अतिरिक्त ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में मुक्त करते हैं, जिससे जंक्शन गर्म हो जाता है। अवशोषित या मुक्त की गई ऊष्मा की मात्रा को पेल्टियर गुणांक (पाई) द्वारा मापा जाता है। एक विशिष्ट पेल्टियर उपकरण में कई ऐसे पीएन जंक्शन होते हैं जो विद्युत रूप से श्रृंखला में और तापीय रूप से समानांतर में जुड़े होते हैं, जिससे एक ठंडा पक्ष और एक गर्म पक्ष बनता है। ऊष्मा को ठंडे पक्ष से गर्म पक्ष में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ से इसे बाहर निकालना आवश्यक होता है, जिससे पेल्टियर उपकरण ठोस-अवस्था ऊष्मा पंप बन जाते हैं।

UNESCO Nomenclature: 2211
ठोस अवस्था भौतिकी

Type

भौतिक प्रभाव

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • की खोज सीबेक प्रभाव (1821)
  • विद्युत परिपथों और जंक्शनों की समझ
  • विभिन्न प्रकार के चालकों के निर्माण के लिए पदार्थ विज्ञान में हुई प्रगति

आवेदन

  • थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर (TEC) या पेल्टियर कूलर
  • पोर्टेबल रेफ्रिजरेटर और कार कूलर
  • वैज्ञानिक उपकरणों और लेजरों के लिए सटीक तापमान नियंत्रण
  • डीएनए प्रवर्धन के लिए थर्मल साइक्लर (पीसीआर)
  • सीपीयू जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों का स्पॉट कूलिंग

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • इमारतों के लिए शांत, कंपन-मुक्त एयर कंडीशनिंग सिस्टम
  • सीपीयू डाई में सीधे एम्बेडेड स्थानीयकृत शीतलन प्रणाली
  • संवेदनशील चिकित्सा सामग्री के लिए तापमान नियंत्रित शिपिंग कंटेनर
  • भोजन तैयार करने के लिए त्वरित ताप/शीतलन उपकरण
  • पहनने योग्य personal climate control systems (heated/cooled jackets)
  • सॉलिड-स्टेट डिह्यूमिडिफायर
  • पेय पदार्थ डिस्पेंसरों के लिए ऑन-डिमांड कूलिंग
  • इलेक्ट्रिक वाहनों में उच्च-शक्ति वाली बैटरियों के लिए थर्मल प्रबंधन
  • उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिजिटल कैमरा सेंसर के लिए सक्रिय शीतलन
  • वैज्ञानिक डिटेक्टरों के लिए लघु क्रायोकूलर
Related to: Peltier effect, thermoelectric cooling, Peltier cooler, solid-state refrigeration, TEC, heat पंपजूल तापन, पेल्टियर गुणांक, अर्धचालक जंक्शन, तापीय प्रबंधन।

ऐतिहासिक संदर्भ

पेल्टियर प्रभाव

1831
1831
1833
1834
1836
1839-01-01
1842
1831
1831
1832
1834
1835
1838
1841
1845

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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