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열전현상의 효과와 특징

등록일 : 2010-04-22
갱신일 : 2010-04-22


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열전현상의 효과와 특징 - 미리보기를 참고 바랍니다.
열전현상의 효과와 특징


(1) 제백 효과(Seebeck effect)
Seebeck효과는 전도체에 전류가 흐르지 않아도 에너지의 흐름에 의해 전압의 그래디언트가 생기고 이에 따라 기전력이 발생한다는 원리이다 .이는 Seebeck에 의해 발견되었으며, 열전현상에 대한 첫번째 발견이라고 할 수 있다. 양끝단에 온도차를 주면 원자의 흐름에 의한 그리고 온도차에 의한 에너지의 흐름이 생기고 이에 따라 기전력이 발생하게 되는 것이다.


그림 1) 제백 효과

위 그림 1)과 같이 두 종류의 다른 금속 반도체의 양단을 접합해서 폐회로를 만들고 두 개의 접합점 사이에 온도차를 주었을 때, 이 회로내에 기전력이 생기는 현상을 제백 효과(Seebeck effect)라 한다. 이 기전력 E를 열기전력이라고 하고, 이때 흐르는 전류 I를 열전류라 한다. 이러한 현상을 일으키는 것을 열전대(Thermo-couple)라 한다. 따라서 기전력의 크기는 두 접촉점의 온도차에 따라 결정되고 접촉 면적에는 영향을 받지 않는다.
제백 효과에 의하면 두 금속의 양 접속부의 온도차 ΔT에 의한 열기전력 ΔV와 관계에서
Q = 또는 Q =
로 정의하여, Q(Thermo-electric Power)를 열전능이라 한다.


(2) 펠티에 효과(Peltier effect)
Peltier효과는 Seebeck효과와는 다소 차이가 난다. 온도차에 의한 에너지의 흐름때문에 기전력이 발생하는 것이 아니라, 다소 다른 관점에서 에너지의 흐름을 서술하고 있다. 펠티에 효과의 이론은 다음과 같다. 두개의 전도체에 전류가 흐를때 온도구배는 0이 된다. 그러나, 만약 두 전도체가 다른 물질로 구성되어 있다면 에너지의 흐름은 불연속적이 될 것이며, 이 불연속성 때문에 마치 열의 흐름과도 같이 에너지가 전달될 것이다. 따라서, 에너지의 흐름에 따라서 기전력이 발생하게 된다.


그림 2) 펠티에 효과
위 그림 2)와 같이 서로 다른 두 금속…(생략)
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