Kas ir Peltjē efekts?

Peltjē efekts bija netīšs atklājums, ko izdarīja Žans Čārlzs Atanāzs Peltjē, pētot elektrību. Eksperimentā, ko viņš atcerēsies visu savu atlikušo mūžu, Peltjē savienoja vara stiepli un bismuta stiepli un savienoja tos vienu ar otru, pēc tam ar akumulatoru. Kad viņš ieslēdza akumulatoru, viens no abu vadu krustojumiem sakarst, bet otrs – auksts. Ja aukstais savienojums tika ievietots izolētā kastē, tas kļuva par zemas efektivitātes ledusskapi.

Peltjē droši vien nezināja, ka viņš būs viens no pirmajiem ledusskapja izgudrotājiem. Mūsdienu studenti bieži tiek iepazīstināti ar Peltjē kā fiziķi, taču viņi varētu būt pārsteigti, atklājot, ka viņš nav studējis fiziku līdz brīdim, kad 30 gadu vecumā aizgāja pensijā no pulksteņu ražošanas biznesa. Tomēr neatkarīgi no viņa pieredzes šajā jomā fizika bija milzīgs.

Peltjē efektu dažreiz apvieno ar tā apgriezto efektu, ko sauc par Zēbeka efektu, un abus efektus var saistīt ar trešo, Tomsona efektu. Kopā Peltjē, Zībeka un Tomsona efekti ir viena un tā paša zinātniskā principa dažādas sastāvdaļas. Būtībā tie parāda, ka elektrība var izraisīt siltuma starpību divu dažādu kopā savienotu metālu krustpunktā.

Šis efekts ir aizstāts ar citām sildīšanas vai dzesēšanas metodēm tā paša iemesla dēļ, ar kuru tas kļuva populārs sākumā: lai gan process un efekta izmantošana ir vienkārša, tā ir arī neefektīva. Peltjē efekts izkliedē diezgan daudz siltuma; tāpēc, izmantojot to praktiskā veidā, ir jāatrod veids, kā tikt galā ar šo pārmērību. Viens populārs veids, kā padarīt to praktiskāku, ir ventilatora ievietošana dzesētājā, lai novadītu siltumu, taču tas var būt arī dārgs risinājums.

Peltjē elementam ir vairāki trūkumi, izņemot neefektivitāti. Tas patērē daudz elektrības un rada daudz vairāk siltuma, nekā transportē, kas var viegli izraisīt pārkaršanu, ja papildu siltums netiek kompensēts. Kondensāts ir vēl viena potenciāli bīstama problēma, kas rodas, ja sastāvdaļas ir pārāk atdzesētas. Tas var izraisīt īssavienojumu starp elementiem, kas nekad nav labi, strādājot ar elektroniku.

Neņemot vērā visus negatīvos aspektus, Peltjē efektam ir liels tehnoloģiskais potenciāls. Tas ir ļoti uzticams, un, tā kā tam nav kustīgu daļu, tam reti nepieciešama apkope. Atšķirībā no citiem dzesēšanas sistēmu veidiem, Peltjē metode ir viegli transportējama un par pieņemamu cenu. Protams, Žans Peltjē nezināja, kāda ir fizikas patiesā nākotne aiz viņa atklājuma, un, visticamāk, par to nedomāja tik daudz kā par citām savām interesēm. Atlikušajā dzīves laikā viņš pētīja citas fiziskas parādības, tostarp ūdens viršanas temperatūru augstkalnu un atmosfēras elektrību.