التحليل الحراري هو طريقة تستخدم لفصل المواد بناءً على خصائصها الكهروحرارية. يتضمن قياس الموصلية الكهربائية ومعامل سيبيك للمادة ، وهما معلمتان أساسيتان في الأجهزة الكهروحرارية.
فصل المواد بواسطة التحليل الكهربائي الحراري
تبدأ عملية فصل المواد من خلال التحليل الكهروحراري باختيار عينة تظهر اختلافًا كبيرًا في درجة الحرارة عبر نهاياتها. ثم تخضع العينة لتدرج درجة الحرارة ، وعادة ما يتم تحقيق ذلك عن طريق تسخين أحد الطرفين مع الحفاظ على الطرف الآخر باردًا. يولد تدرج درجة الحرارة هذا جهدًا عبر العينة ، والذي يُعرف باسم تأثير سيبيك.
يتناسب جهد سيبك طرديًا مع معامل سيبيك للمادة ، وهو مقياس لقدرتها على تحويل الحرارة إلى طاقة كهربائية. من خلال قياس فرق الجهد ودرجة الحرارة ، يمكن تحديد معامل سيبيك. يشير معامل سيبيك المرتفع إلى وجود مادة كهروحرارية جيدة مع إمكانية تحويل الطاقة.
بالإضافة إلى معامل سيبيك ، يتم أيضًا قياس الموصلية الكهربائية للمادة أثناء التحليل الكهروحراري. تمثل الموصلية الكهربائية قدرة المادة على توصيل التيار الكهربائي. الموصلية الكهربائية العالية أمر مرغوب فيه لتحويل الطاقة بكفاءة في الأجهزة الكهروحرارية.
من خلال الجمع بين المعلومات التي تم الحصول عليها من معامل سيبيك وقياسات التوصيل الكهربائي ، يمكن فصل المواد إلى فئات مختلفة. بشكل عام ، تُفضل المواد ذات الموصلية الكهربائية العالية ومعامل سيبيك الكبير للتطبيقات الكهروحرارية.
يسمح التحليل الحراري للباحثين والمهندسين بتحديد واختيار المواد المناسبة لمختلف التطبيقات الحرارية ، مثل توليد الطاقة أو التبريد. من خلال فصل المواد بناءً على خصائصها الكهروحرارية ، يصبح من الممكن تحسين أداء وكفاءة الأجهزة الكهروحرارية.
في الختام ، يعتبر التحليل الحراري أداة مهمة لفصل المواد في مجال الكهرباء الحرارية. من خلال قياس معامل سيبيك والتوصيل الكهربائي ، يمكن تصنيف المواد واختيارها بناءً على خصائصها الكهروحرارية ، مما يتيح تطوير أجهزة كهروحرارية أكثر كفاءة.
