
热电(Thermoelectricity)指热能直接转换为电能的现象及相关技术,核心原理是热电效应(塞贝克效应)。以下是汉英词典角度的详细解释:
一、基础定义
热电效应(Thermoelectric effect):当两种不同导体或半导体材料连接成回路,并在两个结点处存在温差时,回路中会产生电动势的现象。该效应由德国物理学家托马斯·塞贝克于1821年发现,故称塞贝克效应(Seebeck effect)。其产生的电压称为热电压(Thermovoltage),计算公式为:
$$ V = alpha Delta T $$ 其中 $alpha$ 为塞贝克系数(单位:V/K),$Delta T$ 为温差。
反向效应:包括帕尔帖效应(电流通过结点时产生吸/放热)和汤姆逊效应(电流通过温度梯度材料时的吸/放热),共同构成热电能量转换的理论基础。
二、应用领域
三、汉英词典释义对照
四、技术瓶颈与发展 热电转换效率受限于材料无量纲热电优值(ZT值):
$$ ZT = frac{alpha sigma T}{kappa} $$ 其中 $sigma$ 为电导率,$kappa$ 为热导率。当前商用材料(如铋锑合金)ZT值约1.0-1.5,理论需突破3.0才能媲美传统机械发电效率。近年研究聚焦于拓扑绝缘体、纳米结构材料等方向。
权威参考来源:
- 《英汉科技大词典》第三版(科学出版社)
- 《现代汉英综合大词典》(上海外语教育出版社)
- 美国物理学会《应用物理评论》热电材料综述(DOI: 10.1063/5.0086620)
- 国际热电学会(ITS)技术白皮书(www.its.org)
“热电”是一个多义术语,在不同语境下有不同解释,但核心含义集中在物理现象及其应用领域:
热电现象是指晶体或材料因温度变化产生电荷或电流的物理效应。例如,当两种不同金属(如铜和铁)接触时,因温度差异导致电子扩散,形成接触电势差(即接触电势)。这种现象是热电学(研究热电现象的分支学科)的核心内容。
热电效应主要包括以下三种:
在工程领域,“热电”有时也指火力发电,即通过燃烧化石燃料产生电能的过程。但这种用法需结合具体上下文理解。
热电的核心是温度与电能的相互转化现象,其科学原理和应用技术在现代能源、电子等领域具有重要意义。
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