ゼーベック効果とは

2020/05/28 11:27



電気主任技術者試験を受けるにも、実務に携わるにもいくつかの電気現象を理解しておくことが必要です。
今回はその一つ、ゼーベック効果について説明します。


ゼーベック効果とは、下記の図のように異なる物質の両端を接合し温度差を作ると、その両端に起電力が生じるというものです。

ゼーベック効果.png 55 KB



物質を加熱すると、その物質が持つキャリア(電子もしくは正孔)が生じ、冷却されている方へ移動します。それによって起電力が生じるのです。
ゼーベック効果によって生じる電圧Vは下記の式によって求められます。


V=αΔT


αはゼーベック係数
という比例定数でこの値が大きいと熱電変換特性が良いといえます。
ΔTは加熱した側と冷却した側の温度差です。


キャリアが正孔の場合と電子の場合では電流の向きは逆になります。この性質を利用してキャリアの異なる物質を下記のように接続すると、より大きな電気を作ることができます。


ゼーベック効果電流.png 60.7 KB




ゼーベック効果による熱電変換作用は、火力・原子力発電など電気主任技術者に直接関わる設備で利用されている電気現象です。


試験では、逆の効果をもたらすペルチェ効果との違いや式を問う問題も出題されるので、本校で取り上げたポイントはしっかり覚えておくと良いでしょう。


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