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Halbleiter-kulery Pel't'e | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Die Werte des Koeffizienten Pel't'e für verschiedene Paare Metalle | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Das Eisen-konstantan | Das Kupfer-Nickel | Svinets-konstantan | |||
| T, ZU | P, mv | T, ZU | P, mv | T, ZU | P, mv |
| 273 | 13,0 | 292 | 8,0 | 293 | 8,7 |
| 299 | 15,0 | 328 | 9,0 | 383 | 11,8 |
| 403 | 19,0 | 478 | 10,3 | 508 | 16,0 |
| 513 | 26,0 | 563 | 8,6 | 578 | 18,7 |
| 593 | 34,0 | 613 | 8,0 | 633 | 20,6 |
| 833 | 52,0 | 718 | 10,0 | 713 | 23,4 |
Der Koeffizient Pel't'e, die die wichtige technische Charakteristik der Materialien in der Regel sind wird nicht gemessen, und wird durch den Koeffizienten Tomsona ausgerechnet:
Wo P - der Koeffizient Pel't'e, a - der Koeffizient Tomsona, T - die absolute Temperatur.
Die Eröffnung des Effektes Pel't'e hat den großen Einfluss auf die nachfolgende Entwicklung Physik, und in weiter und verschiedener Gebiete der Technik geleistet.
Also, das Wesen des offenen Effektes besteht im Folgenden: beim Durchgang des Stromes durch den Kontakt zwei Schaffner, die aus verschiedenen Materialien gemacht sind, je nach seiner Richtung, außer dzhouleva der Wärme hebt sich heraus oder wird die zusätzliche Wärme absorbiert, die den Titel der Wärme Pel't'e bekommen hat. Die Stufe der Erscheinungsform des gegebenen Effektes hängt von den Materialien der ausgewählten Schaffner und der verwendeten elektrischen Regimes in bedeutendem Maße ab.
Die klassische Theorie erklärt die Erscheinung Pel't'e, was die Elektronen, perenosimye vom Strom von einem in anderem warf, werden beschleunigt oder werden unter dem Einfluß von der inneren Kontaktverschiedenheit der Potential zwischen den Metallen verzögert. Für den ersten Fall nimmt die Schwungenergie der Elektronen zu, und dann hebt sich in Form von der Wärme heraus. Für den zweiten Fall verringert sich die Schwungenergie der Elektronen, und diese Abnahme der Energie wird auf Kosten von den thermischen Schwingungen der Atome des zweiten Schaffners ergänzt. Daraufhin geschieht die Abkühlung. Die vollere Theorie berücksichtigt die Veränderung nicht der potentiellen Energie bei der Übertragung des Elektrons aus einem Metall in anderem, und die Veränderung der vollen Energie.
Am stärkesten wird der Effekt Pel't'e im Falle der Nutzung der Halbleiter p - und n-Typs der Leitungsfähigkeit beobachtet. Je nach der Richtung des Stromes durch den Kontakt der Halbleiter verschiedenen Typs - p-p - und der n-n-Übergänge infolge der Wechselwirkung der Ladungen, die von den Elektronen (n) und von den Löchern (p) vorgestellt sind, und ihrer rekombinatsii wird die Energie entweder absorbiert, oder hebt sich heraus. Im Ergebnis der gegebenen Wechselwirkungen und der bewirkten energetischen Prozesse warm entweder wird absorbiert, oder hebt sich heraus. Die Nutzung der Halbleiter p - und n-Typs der Leitungsfähigkeit in den thermoelektrischen Kühlschränken illustriert die Abb. 2.
Die Abb. 2. Die Nutzung der Halbleiter p - und des n-Typs in den thermoelektrischen Kühlschränken.
Die Vereinigung der großen Zahl Paare Halbleiter p - und des n-Typs lässt zu, die kühlenden Elemente - die Bausteine Pel't'e verhältnismäßig leistungsfähig zu erstellen. Die Struktur des Halbleiter-thermoelektrischen Bausteines Pel't'e ist auf der Abb. 3 vorgestellt.
Die Abb. 3. Die Struktur des Bausteines Pel't'e
Der Baustein Pel't'e, stellt den thermoelektrischen Kühlschrank, der aus den konsequent verbundenen Halbleitern besteht p - und des n-Typs, bildend p-p - und die n-n-Übergänge dar. Jeder solcher Übergänge hat den thermischen Kontakt mit einem zwei Heizkörper. Im Ergebnis des Durchganges des Stromes einer bestimmten Polarität bildet sich das Gefälle der Temperaturen zwischen den Heizkörpern des Bausteines Pel't'e: ein Heizkörper arbeitet wie den Kühlschrank, anderer Heizkörper wird erwärmt und dient für die Ableitung der Wärme. Auf der Abb. 4 ist das Aussehen des typisierten Bausteines Pel't'e vorgestellt.
Die Abb. 4. Das Aussehen des Bausteines Pel't'e
Der typische Baustein gewährleistet das bedeutende Temperaturgefälle, das etwas Dutzende der Grad bildet. Bei der entsprechenden Zwangsabkühlung des erwärmten Heizkörpers den zweiten Heizkörper - lässt der Kühlschrank, zu, die negativen Werte der Temperaturen zu erreichen. Für die Vergrößerung der Verschiedenheit der Temperaturen das möglich überlappende Einschalten der thermoelektrischen Bausteine Pel't'e bei der Versorgung ihrer adäquaten Abkühlung. Es lässt von den verhältnismäßig einfachen Mitteln zu, das bedeutende Gefälle der Temperaturen zu bekommen und, die wirksame Abkühlung der geschützten Elemente zu gewährleisten. Auf der Abb. 5 ist das Beispiel des überlappenden Einschaltens der typisierten Bausteine Pel't'e vorgestellt.
Die Abb. 5. Das Beispiel des überlappenden Einschaltens der Bausteine Pel't'e
Die Einrichtungen der Abkühlung nennen aufgrund der Bausteine Pel't'e oft aktiv kulerami Pel't'e oder es ist kulerami Pel't'e einfach.
Die Nutzung der Bausteine Pel't'e in aktiv kulerah macht sie wesentlich mehr wirksam im Vergleich zu den standardmäßigen Typen kulerov aufgrund der traditionellen Heizkörper und der Lüfter. Doch muss man im Laufe des Konstruierens und der Nutzung kulerov mit den Bausteinen Pel't'e die Reihe der spezifischen Besonderheiten, die aus der Konstruktion der Bausteine folgen, ihres Prinzips der Arbeit, der Architektur der modernen Hardware der Rechner und der Funktionalität system- und der Anwendersoftware berücksichtigen.
Die große Bedeutung spielt die Macht des Bausteines Pel't'e, die von seinem Umfang in der Regel abhängt. Der Baustein der kleinen Kraft gewährleistet das notwendige Niveau der Abkühlung nicht, was zum Funktionsfehler des geschützten elektronischen Elementes zum Beispiel des Prozessors infolge seiner Überhitzung bringen kann. Doch kann die Anwendung der viel zu leistungsfähigen Bausteine die Senkung der Temperatur des kühlenden Heizkörpers bis zum Niveau der Kondensation der Feuchtigkeit aus der Luft veranlassen, was für die elektronischen Ketten gefährlich ist. Es ist damit verbunden, dass das Wasser, das fortlaufend im Ergebnis der Kondensation bekommen wird, zu den Kurzschlüssen in den elektronischen Ketten des Rechners bringen kann. Hier passend zu erinnern, dass die Entfernung zwischen den stromführenden Schaffnern auf den modernen Printplatten die Anteile Millimeter nicht selten bildet. Nichtsdestoweniger haben trotz alledem die gerade mächtigen Bausteine Pel't'e im Bestande von hochproduktiv kulerov und die entsprechenden Systeme der zusätzlichen Abkühlung und der Lüftung seinerzeits den Firmen KryoTech und AMD in den gemeinsamen Forschungen, die Prozessoren AMD, die nach der traditionellen Technologie erstellt sind, bis zu frequency zu vertreiben, übertretend 1 GGts zugelassen, das heißt ihre Frequenz der Arbeit fast in 2 Male im Vergleich zum etatmässigen Regime ihres Funktionierens zu vergrössern. Eben man muss betonen, dass das vorliegende Niveau der Produktivität unter den Bedingungen der Versorgung der notwendigen Stabilität und der Zuverlässigkeit der Arbeit der Prozessoren in den forcierten Regimes erreichen werden. Also, und der Untersuchung solcher extremen Vertreibung war der Rekord der Produktivität unter den Prozessoren der Architektur und des Systems der Befehle 80х86. Und die Firma KryoTech hat befriedigend verdient, auf dem Markt die Installationen der Abkühlung anbietend. Versorgt mit der entsprechenden elektronischen Füllung, haben sie sich gefordert als die Bahnsteige der hochproduktiven Server und der Workstations erwiesen. Und die Firma AMD hat die Bestätigung des hohen Niveaus der Erzeugnisse und das reiche experimentale Material für die weitere Vervollkommnung der Architektur der Prozessoren bekommen. Zum Wort, zu sagen, waren die ähnlichen Forschungen und mit den Prozessoren Intel Celeron, Pentium II, Pentium III durchgeführt, in deren Ergebnis auch die bedeutende Zunahme der Produktivität bekommen war.
Man muss bemerken, dass die Bausteine Pel't'e im Laufe der Arbeit die verhältnismäßig große Zahl der Wärme markieren. Aus diesem Grund ist nötig es nicht nur den mächtigen Lüfter im Bestand kulera, sondern auch des Maßes für die Senkung der Temperatur innerhalb des Körpers des Rechners für die Warnmeldung der Überhitzung der übrigen Komponenten des Rechners zu verwenden. Ist dazu zweckmässig, die zusätzlichen Lüfter in konstruktive die Körper des Rechners für die Versorgung des besten Wärmeaustausches mit der Umwelt außer dem Körper zu verwenden.
Auf der Abb. 6 ist das Aussehen aktiv kulera vorgestellt, in dessen Bestand der Halbleiterbaustein Pel't'e verwendet ist.
Die Abb. 6. Das Aussehen kulera mit dem Baustein Pel't'e
Es ist nötig zu bemerken, dass die Systeme der Abkühlung aufgrund der Bausteine Pel't'e nicht nur in den elektronischen Systemen, solcher wie die Rechner verwendet werden. Die ähnlichen Bausteine werden für die Abkühlung verschiedener hochgenauer Einrichtungen verwendet. Die Bausteine Pel't'e haben die große Bedeutung für die Wissenschaft. In erster Linie betrifft es die experimentalen Forschungen, die im Physikern erfüllt werden, der Chemie, der Biologie.
Die Informationen über die Bausteine und kulerah Pel't'e, sowie die Besonderheiten und die Ergebnisse ihrer Anwendung kann man auf den Standorten in Internet zum Beispiel an die folgenden Adressen finden:
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