9.1.2.      Поглощение и выделение теплоты в спаях термоэлемента (эффект Пельтье)

При прохождении постоянного тока через термоэлемент в его спаях поглощается или выделяется в зависимости от направле­ния тока некоторое количество теплоты, пропорциональное вре­мени, току и коэффициенту Пельтье:

.                                                     (9.2)

Если направление тока в цепи с термоэлементами такое, как показано на рис. 9.2, а, то на спае 1 свободные электроны и дырки, возникшие в результате тепловой генерации, движутся в разные стороны под действием суммарного электрического поля (диффу­зионного поля спая и внешнего поля).

При тепловой генерации носителей заряда в области спая 1 (рис. 9.2, б) на переброс электрона из валентной зоны в зону прово­димости затрачивается некото­рая тепловая энергия кристал­лической решетки полупровод­ника. Поэтому при заданном направлении тока спай 1 охлаждается, спай 2 при этом нагревается, так как к нему с разных сторон подходят элект­роны и дырки, которые отдают при рекомбинации некоторую энергию в виде теплоты.

В результате, при прохожде­нии тока термоэлемент работа­ет как своеобразный тепловой насос, забирая тепловую энер­гию на спае 1 (теплопоглощающем спае при данном на­правлении тока) и выделяя ее на спае 2 (тепловыделяющем спае).

Эффект Пельтье является обратным эффекту Зеебека. Поэтому для одного и того же термоэлемента существует связь между коэффициентом Пельтье и коэффициентом термо-ЭДС:

.                      (9.3)