Vad är Peltier-effekten?

Peltier-effekten var en oavsiktlig upptäckt som Jean Charles Athanase Peltier gjorde när han undersökte elektricitet. I ett experiment som han skulle minnas resten av sitt liv, sammanfogade Peltier koppartråd och vismuttråd och kopplade dem till varandra, sedan till ett batteri. När han slog på batteriet blev en av korsningarna mellan de två ledningarna varm, medan den andra korsningen blev kall. Om den kalla korsningen sattes in i en isolerad låda blev det ett lågeffektivt kylskåp.

Peltier visste förmodligen inte att han skulle bli en av de första uppfinnarna av kylskåpet. Moderna studenter introduceras ofta för Peltier som fysiker, men kan bli förvånad över att upptäcka att han inte studerade fysik förrän han gick i pension från klocktillverkningsbranschen vid 30 års ålder. Oavsett hans erfarenhet inom området, men hans bidrag gjort till fysik var enorma.

Peltier-effekten är ibland kopplad till dess inversa, kallad Seebeck-effekten, och de två effekterna kan relateras till en tredje, Thomson-effekten. Tillsammans är Peltier-, Seebeck- och Thomson-effekterna olika komponenter av samma vetenskapliga princip. I huvudsak visar de att elektricitet kan orsaka en värmeskillnad i korsningen mellan två olika metaller som är sammankopplade.

Denna effekt har ersatts av andra metoder för uppvärmning eller kylning av samma anledning som den blev populär till att börja med: även om processen och utnyttjandet av effekten är enkel, är den också ineffektiv. Peltier-effekten avleder en hel del värme; Därför innebär det att använda det på ett praktiskt sätt att hitta ett sätt att hantera detta överskott. Att sätta en fläkt i kylaren för att föra bort värmen är ett populärt sätt att göra det mer praktiskt, men det kan också vara en dyr lösning.

Ett Peltier-element har ett antal nackdelar förutom ineffektivitet. Den använder mycket el och skapar mycket mer värme än den transporterar, vilket lätt kan leda till överhettning om den extra värmen inte kompenseras. Kondens är ett annat potentiellt farligt problem, som uppstår om komponenter kyls för mycket. Detta kan leda till kortslutning mellan element, vilket aldrig är bra när man har att göra med elektronik.

Bortsett från allt negativt har Peltier-effekten mycket teknisk potential. Den är mycket pålitlig och eftersom den inte har några rörliga delar behöver den sällan underhåll. Till skillnad från andra typer av kylsystem är Peltier-metoden lätt att transportera och prisvärd. Naturligtvis visste Jean Peltier inte om den verkliga framtiden för fysiken bakom hans upptäckt, och han lade troligen inte lika mycket tanke på det som han gjorde sina andra intressen. Resten av sitt liv studerade han andra fysiska fenomen, inklusive vattenkokpunkten på hög höjd och atmosfärisk elektricitet.