半导体制冷实验ppt课件.ppt

半导体制冷实验,五邑大学物理实验中心,一种新的制冷技术,半导体制冷的优点,不用制冷剂，环保 不用机械部件，可靠性更高，易于实现和维护 冷却速度和温度可任意调节 冷热端可互换，制冷与制热切换简单 体积和功率可以做得很小,帕尔贴效应,1834年，法国科学家帕尔贴在铜丝两头各接一根铋丝，再将两根铋丝分别接到直流电源的正负极，通电后发现一个接头变热，另一个接头变冷。,直流电通过两种不同导电材料构成的回路时，结点上将产生吸热或放热现象称为帕尔贴效应,又称热电效应,帕尔贴效应的物理解释,电荷载体（载流子）在回路中运动形成电流，如果电荷载体在不同的导体之间流动，由于其在不同导体内所处的能级不同，在结点处就会产生能级的跳变，当从高能级向低能级运动，便放出多余的能量（放热），反之则吸热。,帕尔贴效应产生热量的多少,Qp表示帕尔贴效应产生的热量变化 a为温差电动势率 Tc为结点处的温度 I为流经导体的电流,半导体材料可以通过掺杂提高温差电动势率，从而达到更好的制冷或制热效果。,半导体制冷原理,半导体制冷片,由多组半导体热电偶组合而成,40×40×4mm 127对热电偶组成 冷热端温差60,实验内容,1、半导体制冷特性测试 改变半导体制冷片两端电压，记录电流的大小和冷端、热端温度，计算温差大小。 2、计算在不同电压下最大制冷系数 3、用作图法作半导体制冷片的U-I负载特性曲线，并与半导体PN结的伏安特性曲线进行比较。 4、观察半导体制冷结露现象。,预习与思考,半导体制冷片是由PN结串联而成的吗？ 半导体热电偶与PN结有什么区别？它们之间的伏安特性曲线会相同吗？为什么？ 半导体制冷与温差发电有什么联系？ 半导体制冷有什么优点和缺点？,仪器实物,实验仪,半导体制冷片,附1 什么叫温差电动势,两种不同金属(如铜和康铜)组成一个闭合回路,当接触点两侧处于不同温度时, 接触点间将产生电动势,回路中会出现电流,此现象称为温差电现象,产生的电动势称为塞贝克电动势,也称为温差电动势。,返回,附2 中间导体定律,中间导体定律 在热电偶回路中接入中间导体（第三导体），只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响，这就是中间导体定律。,