Estoy teniendo problemas para entender cómo los portadores de carga (electrones y huecos) son capaces de mover la energía térmica. Yo estoy en una escuela secundaria de física de nivel, así que probablemente tendrá un tiempo difícil comprensión si no se avanzadas de la física cuántica involucrados.
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Peter
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El calor de un sólido está relacionado con la energía contenida en el sólido. Más caliente de los sólidos tienen más energía en ellos.
Donde es la energía en los sólidos? Es en los átomos y de los portadores de carga en movimiento/rebotando. Si algo es más caliente, los átomos y los portadores de carga se mueve/rebotando más y más rápido.
Digamos que tienes un bar, y uno de los extremos es más caliente que el otro. Los electrones en el extremo caliente se están moviendo más rápido (en promedio) de los electrones en el frío extremo. Debido a esto, usted tendrá más los electrones se mueven desde el extremo caliente para el frío extremo que desde el frío extremo a extremo caliente. Estos más rápido en movimiento los electrones tomar su energía con ellos, calentando el frío extremo. (Es más complicado que eso, porque los electrones no se obtiene de un extremo al otro sin dispersión de un trillón de veces, pero todavía se puede transferir energía de esta manera.)
El calor también puede ser transmitida por los átomos que se moviera a su alrededor. Que no se puede mover mucho más porque los otros átomos se encuentran en el camino, pero todavía se puede transferir energía a sus vecinos átomos moviéndose en sincronía con ellos. Estas ondas se denominan "fonones". En los metales los portadores de carga de transferencia mucho más calor que los fonones, pero en semiconductores y aislantes, los fonones de la transferencia de la mayor parte del calor porque hay muchos menos los portadores de carga.
Nanite
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Vamos a hablar de los semiconductores que son un poco más fácil de entender para este problema. Digamos que tenemos una placa de metal que queremos que se enfríe. Damos un n-tipo de semiconductor y un p-semiconductor de tipo a diferentes lugares en la placa de metal, y luego, la fuerza de una corriente a través de la que va desde la n-tipo p de tipo semiconductor, a través del metal.
Debido a que el efecto Peltier, un enfriamiento de la acción ocurre en dos lugares: una vez donde la n-tipo de semiconductor se conecta a la pieza de metal (donde la corriente va en el metal, es decir, los electrones son empujados fuera del metal), y una vez donde el p-semiconductor de tipo se conecta a la pieza de metal (donde la corriente va del metal, es decir, los agujeros están siendo forzados a salir de los metales).
En general, nos están obligando a los electrones de la p-semiconductor de tipo, que pasa a través del metal y, a continuación, lo que obliga a la n-tipo de semiconductor. Esto requiere energía, ya que los electrones que le salga de la p-semiconductor de tipo vienen por debajo del nivel de Fermi de la energía (que provienen de sus bandas de valencia), y los electrones se añade a la n-semiconductor de tipo tiene que ser empujado hacia arriba por encima del nivel de Fermi (poner en su banda de conducción).
Esta energía tiene que venir de alguna parte, y de donde viene es el metal. Por lo tanto, el metal pierde energía y se enfría.
Básicamente estamos evaporación de los electrones del metal en la n-tipo de semiconductor, y la evaporación de los agujeros del metal en el p-semiconductor de tipo. Ambos de estos causa de la refrigeración por evaporación.
Denver Dang
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Bueno, es complicado, y no de la escuela secundaria material :)
Pero, electrones/agujeros de hacer la transferencia de calor. Se mueven en un sólido, rebota en las cosas, y de que dar de calor - si tenemos que mantenerlo muy simple.
En su mayoría, sin embargo, la básica aportación de calor (Por lo menos en el escenario con el efecto Peltier un ejemplo) viene de la celosía de las vibraciones, o fonones. A temperaturas específicas, el calor proviene de estos fonones (Que sugiero que lea en Wikipedia, ya que es un poco extraño), y la aportación de calor de electrones/agujeros son bastante insignificante. Pero, a altas temperaturas, de hecho, destruir la contribución de fonones, y a los electrones de los orificios de tomar el relevo, y la principal compañía de transporte de calor es de ellos.
Así que, básicamente: el Calor ES transferido por los transportistas, pero fonones son en realidad la principal razón de que - a menos que usted tiene altas temperaturas.
Pero como ya he dicho, los fonones es un concepto difícil, y consiste en la mecánica cuántica para comprender plenamente.
