گام به گام پرسش صفحه 49 درس آزمایش های مربّی آزمایشگاه علوم تجربی (1)

اگر نقطه اتصال دو فلز غیر همجنس را گرم کنیم، عقربه میکرو آمپرسنج، عبور جریان را نشان می دهد. علت را بررسی کنید. چه کاربردهایی برای این تبدیل انرژی می شناسید؟ نام ببرید.

اثر ترموالکتریک تبدیل مستقیم اختلاف دما به اختلاف پتانسیل الکتریکی و یا عکس آن است. در ابعاد اتمی، گرادیان دمای اعمال شده سبب میشود تا حاملهای بار در ماده از سر گرم به سر سرد حرکت کنند. عبارت اثر ترموالکتریک شامل دو اثر شناخته شده مجزا است: اثر سیبک(تبدیل اختلاف دما به اختلاف پتانسیل الکتریکی)، اثر پلتیه (تبدیل اختلاف پتانسیل الکتریکی به اختلاف دما). بعضی کتابها از این اثر با عنوان اثر پلتیه-سیبک نیز نام برده اند. توجیه علمی این پدیده بالاتر از سطح این کتاب بوده و آنچه برای ما مهم باشد.

کاربردهای این پدیده در وسایل موجود در اطراف ما می باشد.البته دامنه کاربردهای اثرترموالکتریک بسیار وسیع بوده و می توان به مواردزیر اشاره نمود.

1) ترموکوپل های نصب شده روی اجاق ها و یا بخاری ها و سایر وسایل گاز سوز: سالانه جان هزاران نفر را نجات می دهد.امروزه تمامی وسایل گاز سوز به این وسیله مجهز می باشند و زمانی که به هر دلیلی شعله این وسایل خاموش شود بعد از مدت کمی جریان گاز قطع شده و مانع از بروز انفجار و آتش سوزی می گردد. قسمت اصلی این وسیله از دو فلز غیرهمجنس و یک آهنربای الکتریکی (بوبین) تشکیل شده است .

ترموکوپل به کار رفته در بخاری های گازی همراه با بوبین زمانی که محل اتصال دو فلز غیر همجنس توسط مشعل بخاری گرم می شود یک جریان الکتریکی ضعیف برقرار می شود که باعث می شود که آهنربای الکتریکی خاصیت مغناطیسی پیدا کرده و انتهای بوبین جذب آهنربا شده و شیر خروجی گاز باز می ماند و گاز جریان می یابد.و به محض خاموش شدن مشعل محل اتصال سرد شده و انتهای بوبین به جای اولش برگشته و مسیر خروج گاز بسته می شود.

2) سنسورهای پیزوالکتریکی در گیتارهای آکوستیک هم به کار می روند. گوناگونی های موجود در فشار، در فرم صدا به آسانی با استفاده از سنسورهای پیزوالکتریک قابل آشکارسازی است.

3) سنسورهای حساس به ضربه مانند سنسور به کار رفته در دستگاه اندازه گیری شتاب گرانشی زمین.