열전 효과 (Thermal-electric effect)

 

 

 

 Thermal electric effect

 

열과 전기 발생/흐름 간의 관계를 나타내는 Effect 들이다.

 

• Seebeck effect
• Peltier effect
• Thomson effect

 

 

 Seebeck effect

 

Seebeck effect: 서로 다른 두 금속선 양쪽 끝을 접합하여 폐회로를 구성하고 한 접점에 열을 가하게 되면 두 접점에 온도차로 인해 생기는 전위차에 의해 전류가 흐르게 되는 현상. 이는 회로에 열기전력이 발생하는 것과 관련이 있으며, 두 접합부의 dT와 기전력은 비례함

 

P: P형 반도체 (+공간이 추가로 있게끔 물질 도핑)

N: N형 반도체 (여유전자 -가 있게끔 물질 도핑)

회색(도체), 흰색(부도체)

 

열을 주면, 도체(회색)의 자유전자가 에너지를 받고, 그 에너지를 가지고 이동하려 한다.

들어갈 공간이 있는, +를 띄는 P형 반도체 쪽으로 이동하고,

도체에 자유전자가 줄어들며 불안정해지면,

N형 반도체의 여유전자를 끌고 온다. 이렇게 전자가 흐르게 되는 것이다.

 

 Peltier effect

 

Peltier effect: 금속 내에 전류가 흐를 때 열류가 함께 흐르고, 양 금속에서 열류가 서로 같지 않아 접속면에서 열의 발생 또는 흡수가 일어나는 것처럼 보임. 열의 발생과 흡수는 가역적이어서 한쪽이 발열하면 다른쪽은 흡열함.

 

Seebeck의 반대로, 에너지를 머금고 있는 자유전자를 옮겨줌으로써 열에너지를 이동시키고, 그로인해 차갑고 뜨거운 부분이 나뉘게 된다.

 

 Thomson effect

 

Thomson effect: 한 종류의 금속선이라도 선에 온도차가 있으면 전류를 흘렸을 때 선 내에서 줄힛 이외에 열의 발생 또는 흡수가 일어남. (상대적으로 매우 작으므로 무시 가능)

 

참고

대표적인 활용 예

2020/09/06 - [정리, 공부해요/전기, 전자, 통신] - 열전소자(thermoelectric device, peltier), 냉각기술

열전소자(thermoelectric device, peltier), 냉각기술