半導(dǎo)體制冷實(shí)驗(yàn)

半導(dǎo)體制冷實(shí)驗(yàn)第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日一種新的制冷技術(shù)第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日半導(dǎo)體制冷的優(yōu)點(diǎn)不用制冷劑，環(huán)保不用機(jī)械部件，可靠性更高，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)冷卻速度和溫度可任意調(diào)節(jié)冷熱端可互換，制冷與制熱切換簡單體積和功率可以做得很小第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日帕爾貼效應(yīng)1834年，法國科學(xué)家帕爾貼在銅絲兩頭各接一根鉍絲，再將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負(fù)極，通電后發(fā)現(xiàn)一個接頭變熱，另一個接頭變冷。直流電通過兩種不同導(dǎo)電材料構(gòu)成的回路時，結(jié)點(diǎn)上將產(chǎn)生吸熱或放熱現(xiàn)象稱為帕爾貼效應(yīng),又稱熱電效應(yīng)第四頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日帕爾貼效應(yīng)的物理解釋電荷載體（載流子）在回路中運(yùn)動形成電流，如果電荷載體在不同的導(dǎo)體之間流動，由于其在不同導(dǎo)體內(nèi)所處的能級不同，在結(jié)點(diǎn)處就會產(chǎn)生能級的跳變，當(dāng)從高能級向低能級運(yùn)動，便放出多余的能量（放熱），反之則吸熱。第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日帕爾貼效應(yīng)產(chǎn)生熱量的多少Q(mào)p表示帕爾貼效應(yīng)產(chǎn)生的熱量變化a為溫差電動勢率Tc為結(jié)點(diǎn)處的溫度I為流經(jīng)導(dǎo)體的電流半導(dǎo)體材料可以通過摻雜提高溫差電動勢率，從而達(dá)到更好的制冷或制熱效果。第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日半導(dǎo)體制冷原理iM第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日半導(dǎo)體制冷片由多組半導(dǎo)體熱電偶組合而成40×40×4mm127對熱電偶組成冷熱端溫差60℃第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、半導(dǎo)體制冷特性測試改變半導(dǎo)體制冷片兩端電壓，記錄電流的大小和冷端、熱端溫度，計算溫差大小。2、計算在不同電壓下最大制冷系數(shù)3、用作圖法作半導(dǎo)體制冷片的U-I負(fù)載特性曲線，并與半導(dǎo)體PN結(jié)的伏安特性曲線進(jìn)行比較。4、觀察半導(dǎo)體制冷結(jié)露現(xiàn)象。第九頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日預(yù)習(xí)與思考半導(dǎo)體制冷片是由PN結(jié)串聯(lián)而成的嗎？半導(dǎo)體熱電偶與PN結(jié)有什么區(qū)別？它們之間的伏安特性曲線會相同嗎？為什么？半導(dǎo)體制冷與溫差發(fā)電有什么聯(lián)系？半導(dǎo)體制冷有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？第十頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日儀器實(shí)物實(shí)驗(yàn)儀半導(dǎo)體制冷片第十一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日附1什么叫溫差電動勢兩種不同金屬(如銅和康銅)組成一個閉合回路,當(dāng)接觸點(diǎn)兩側(cè)處于不同溫度時,接觸點(diǎn)間將產(chǎn)生電動勢,回路中會出現(xiàn)電流,此現(xiàn)象稱為溫差電現(xiàn)象,產(chǎn)生的電動勢稱為塞貝克電動勢,也稱為溫差電動勢。

返回第十二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日附2中間導(dǎo)體定律中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體（第三導(dǎo)體），只要中間導(dǎo)體兩