Termoelektr hodisalar

Termoelektr hodisalar - ket maket ulangan turli qattiq oʻtkazgichlardan iborat elektr toki zanjirida elektr va issiqlik jarayonlari orasidagi oʻzaro bogʻlanishga asoslangan fizik gʻodisalar. Zeyebek, Peltye va Tomson effektlari Termoelektr hodisalar boʻlib, ular asosida bu hodisalarning miqdoriy kattaliklari aniklanadi. Har xil tarkibli va ulanish nuqtalarida temperatura turlicha boʻlgan ikki oʻtkazgichda elektr yurituvchi kuch (e.yu.k.) — termo e.yu.k. qosil boʻlishini nemis fizigi T.I. Zeyebek 1821 yilda kashf etgan.

1953 yilda termo e.yu.k.ning yana bir manbai — elektronlarning fononlarga ergashish effekti ochildi. Agar qattiq jismda tralar oʻzgarishi yuz bersa, u holda issiq tomondan sovuq tomonga harakat qilayotgan fononlar soni teskari tomonga harakatlanayotganlarga nisbatan koʻproq boʻladi. Natijada fononlar elektronlar bilan toʻqnashib, ularni ham oʻziga ergashtiradi va sovuq tomonda manfiy (issiq tomonda musbat) zaryad toʻplana boshlaydi. Bu jarayon hosil boʻlayotgan potensiallar ayirmasi fononlar harakatini muvozanat holatga keltirguncha davom etadi. Metallarda elektronlar konsentratsiyasi katta va u traga bogʻliq emas. Elektronlar energiyasi ham traga bogʻliq emas, shuning uchun metallarda termo e.yu.k. kichik. Yarimoʻtkazgichlarda va ularning qotishmalarida termo e.yu.k. katta qiymatga erishadi. Chunki ularda tok tashuvchilar konsentratsiyasi kichik va u traga bogʻliq boʻladi.

Tok tashuvchilar oqimida issiklik muvozanatining buzilishi barcha Termoelektr hodisalarga sabab boʻladi. Barcha termoelektrik koeffitsiyentlarning mutlaq qiymati tok tashuvchilar konsentratsiyasi kamayishi bilan kattalashadi; shuning uchun ular yarimoʻtkazgichlarda metallar va ularning qotishyalaridagiga nisbatan oʻn va, hatto, yuz marta katta boʻladi. Termoelektr hodisalar tralarni oʻlchashda va issiklik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishda qoʻllaniladi.

Agar anod kuchlanishi oshirilib borilsa, dastlab zanjirdagi tok kuchi ham o’sib boradi. So’ngra esa, uning miqdori to’yinish toki deb ataluvchi maksimal qiymatga etgach, o’sishdan to’xtaydi. Bu jarayon, tcmpcraturasi o’zgarmas bo’lgan katoddan ajralib chiquvchi barcha elektronlarning to’liq holda anodga etib borishi ro’y bergunga qadar davom etadi. Bu esa to’yinish tokining zichligi katod materialining emissiya qobiliyatini xarakterlaydi degan xulosaga olib keladi.

To’yinish tokining zichligi Richardson-Deshman formulasi bilan aniqlanadi:

bunda A elektronning katoddan chiqish ishi, T- termodinamik temperatura, C- barcha metallar uchun bir xil bo’lgan doimiy. Bu formuladan ko’rinib turibdiki, katod temperaturasi qanchalik yuqori bo’lsa va katoddan elektronlarning chiqish ishi qanchalik kichik bo’lsa, to’yinish tokning zichligi shunchalik katta bo’ladi. Xaqiqatdan xam, sof vol’framdan yasalgan katod temperaturasini 1000 К dan 3000 К gacha ko’tarilishi natijasida to’yinish tokning zichligi deyarli I0¹⁶ marta ortadi.

Diodning asosiy xususiyati elektr tokini faqat bir yo’nalishda o’tkazishidir. Diodda anod katodga nisbatan musbat potentsialga ega bo’lgandagina katoddan anod tomon elektronlar oqimi o’tadi. Dioddan o’zgaruvchan toklarni to’g’rilash maqsadida foydalanish mumkin.

Тоk yarim davrlarda anodning potentsiali musbat, katodniki esa manfiy bo’ladi. Shuning uchun lampa orqali tok o’tadi. Juft yarim davrlarda esa anodning potentsiali manfiy, katodniki musbat bo’lganligi uchun lampa berk bo’ladi, ya’ni elektr tokini o’tkazmaydi. Demak, diod orqali faqat bir yo’nalishdagina elektr toki o’tadi. Uchta elektrodi bo’lgan lampani triod deb ataladi (6.3-rasm).

Uchinchi elektrod katod bilan anod orasida (katodga yaqin masofada) joylashtirilgan to’rdan iborat bo’ladi. 6.4-rasmda triodning eng ko’p qo’llanilgan konstruktsiyasi tasvirlangan.

Bu lampada katod bevosita qizdiriladi. Katod atrofidagi spiral to’r vazifasini o’taydi. Katod va to’rni o’rab turgan metall tsilindr esa anod bo’lib xizmat qiladi.


6.3-rasm. 6.4-rasm.


To’rga musbat kuchlanish berilganda to’r va katod orasida vujudga kelgan elektr maydon termoelektronlarga tezlashuvchi ta’sir ko’rsatadi. To’r anodga qaraganda katodga ancha yaqin bo’lganligi uchun to’rdagi kuchlanishning ozgina o’zgarishi anod tokining ancha o’zgarishiga sababchi bo’Iadi. Demak, to’rga beriladigan kuchlanishini o’zgartirish yo’li bilan triodning anod zanjiridagi tokni boshqarish mumkin. Umuman elektronlar oqimi hosil qilish lozim bo’lgan qurilmalarda keng qo’llaniladi.