Жан Шарль Пельтье исследовал атмосферное электричество, занимался метеорологией, пытался обьяснить образование смерча, доказал что Земля заряжена отрицательно, в то время как облака несут положительный заряд. Ему же принадлежит открытие в 1834 году явления выделения или поглощения тепла при прохождении электрического тока через контакт двух разнородных проводников, названного его именем.
Однако 99 процентов из 100 человек не знает, как выглядел опыт на самом деле. Еще хуже обстоят дела с представлением эффекта в виде полупроводников, что является элементом Йоффе. И конечно тому есть причина. В большинстве случаев приводят конструкцию из трех отрезков проводников, с двумя спаями соответственно (на картинке справа). Показывая выделение и поглощение тепла в местах контакта. Но в оригинале второго спая не было! С большим трудом я нашел оригинальный опыт в старом вузовском учебнике (на картинке слева).
В 1838 году Ленц повторил эксперимент, в котором он поместил каплю воды в углубление на стыке двух стержней из висмута и сурьмы. При пропускании электрического тока в одном направлении капля превращалась в лёд (что там в вики написано о КПД элемента порядка 4-7 процентов, ЛОЛ), при смене направления тока — лёд таял, что позволило установить, что в зависимости от направления протекающего в эксперименте тока, помимо джоулева тепла выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое получило название тепла Пельтье. Ограничителем тока в системе был резистивный элемент, на котором в любом случае выделялось тепло.
И тут физика ярким образом конфликтует с математикой. Можно построить график зависимости поглощения тепла от тока. Можно. Будет ли зависить поглощение/выделение тепла от выделения тепла на резистивном элементе - нет! Потому что в отличии от джоулева тепла, которое пропорционально квадрату силы тока, тепло эффекта Пельтье пропорционально силе тока в первой степени.
И в этом оригинальном опыте скрыт огромный потенциал, который никак не проявляется в общедоступном выражении опыта в учебниках.
Поддержать автора канала на чашку кофе можно по этой ссылке.
