வெப்பமின் விளைவு

வெப்ப மின் விளைவு

வெப்பமின் விளைவு என்பது வெப்பநிலை வேறுபாட்டை மின்னழுத்த வேறுபாடாக மாற்றும் நிகழ்வு ஆகும். வெப்பமின் சாதனத்தின் இரு பக்கங்களிலும் உள்ள வெப்பநிலை வேறுபாட்டின் காரணமாக மின்னழுத்த வேறுபாடு தோன்றுகிறது. அதேபோல் மின்னழுத்த வேறுபாட்டை இப்பொருட்களில் ஏற்படுத்தினால், வெப்பநிலை வேறுபாடு தோன்றும்.

1. சீபெக் விளைவு

ஒரு மூடிய சுற்றில் இரு வெவ்வேறு உலோகங்களின் இரு சந்திப்புகளை வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் வைக்கும் போது மின்னழுத்த வேறுபாடு (மின்னியக்கு விசை) தோன்றுவதை சீபெக் கண்டறிந்தார். இம்மின்னியக்குவிசையினால் ஏற்படும் மின்னோட்டத்தை வெப்பமின்னோட்டம் என்றழைக்கலாம். இரு உலோகங்கள் இணைத்து சந்திப்புகளை ஏற்படுத்துவது வெப்ப மின்னிரட்டை (Thermocouple) எனப்படும். (படம் 2.35).

வெப்ப மற்றும் குளிர் சந்திகளை இடமாற்றம் செய்தால் மின்னோட்டத்தின் திசையும் மாறும். எனவே இந்த விளைவு ஒரு மீள் விளைவு ஆகும்.

வெப்ப மின்னிரட்டையில் தோன்றும் மின்னியக்கு விசையின் எண்மதிப்பு (i) மின்னிரட்டையில் இடம்பெறும் உலோகங்களின் தன்மை மற்றும் (ii) சந்திகளின் வெப்பநிலை வேறுபாடு ஆகியவற்றை பொறுத்தது

சீபெக் விளைவின் பயன்பாடுகள்

1. சீபெக் விளைவானது வெப்ப மின்னியற்றிகளில் பயன்படுகிறது (சீபெக் மின்னியற்றி). இந்த வெப்ப மின்னியற்றிகள், மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் வீணாகும் வெப்ப ஆற்றலை மின்னாற்றலாக மாறுகின்றன.

2. தானியங்கி வாகனங்களில் எரிபொருள் பயனுறு திறனை அதிகரிக்க பயன்படும் தானியங்கி வெப்ப மின்னியற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3. வெப்ப மின்னிரட்டை மற்றும் வெப்ப மின்னிரட்டை அடுக்குகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்கிடையே உள்ள வெப்பநிலை வேறுபாட்டை அளவிட சீபெக் விளைவு பயன்படுகிறது.

2. பெல்டியர் விளைவு

வெப்ப மின்னிரட்டையுடன் கூடிய மின் சுற்றில் மின்னோட்டத்தை செலுத்தும்போது, ஒரு சந்தியில் வெப்பம் வெளிப்படுதலும் மற்றொரு சந்தியில் வெப்பம் உட்கவர்தலும் நடைபெறும். இவ்விளைவு பெல்டியர் விளைவு எனப்படும். இதனை பெல்டியர் 1834 ல் கண்டறிந்தார்.

படம் 2.36 (அ) ல் காட்டியுள்ளவாறு Cu-Fe வெப்ப மின்னிரட்டையில் A மற்றும் B புள்ளி சமவெப்பநிலையில் உள்ளன. மின்கல அடுக்கிலிருந்து மின்னோட்டமானது வெப்பமின்னிரட்டை வழியே பாய்கிறது. A சந்தியில் மின்னோட்டம் தாமிரத்திலிருந்து இரும்பிற்கு பாய்கிறது, அங்கு வெப்பம் உட்கவரப்பட்டு சந்தி A குளிர்வடைகிறது. சந்தி B ல் மின்னோட்டம் இரும்பிலிருந்து தாமிரத்திற்கு பாய்வதால் அங்கு வெப்பம் வெளிப்பட்டு சந்தி B வெப்பமடைகிறது. மின்னோட்டத்தின் திசையை மாற்றினால், படம் 2.36 (ஆ )ல் காட்டியவாறு A சந்தி வெப்பமடையும், B சந்தி குளிர்வடையும். எனவே பெல்டியர் விளைவு ஒரு மீள் விளைவு ஆகும்.

 
3. தாம்ஸன் விளைவு

ஒரு கடத்தியின் இருபுள்ளிகள் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் உள்ள போது, இந்த புள்ளிகளில் எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வேறுபடுவதால் இவ்விரு புள்ளிகளுக்கிடையே மின்னழுத்த வேறுபாடு உருவாக்கப்படும் என்பதை தாம்ஸன் நிரூபித்தார். தாம்ஸன் விளைவும் மீள்விளைவு ஆகும்.

C எனும் மையப்புள்ளியில் வெப்பப்படுத்தப்படும் AB எனும் தாமிரத் தண்டு வழியே மின்னோட்டம் பாய்கிறது எனில், C என்ற புள்ளி உயர் மின்னழுத்தத்தில் அமையும். இதனால் AC பகுதியில் வெப்பம் உட்கவர்தலும் CB பகுதியில் வெப்பம் வெளிப்படுதலும் நடைபெறும். இது படம் 2.37 (அ) வில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

எனவே மின்னோட்ட பாய்வின் காரணமாக மின்னோட்டத்தின் திசையில் வெப்பப் பரிமாற்றம் நடைபெறும். இது நேர்க்குறி தாம்ஸன் விளைவு எனப்படும். இது போன்ற விளைவு வெள்ளி, துத்தநாகம் மற்றும் காட்மியம் போன்ற உலோகங்களிலும் நடைபெறும்.

தாமிரத் தண்டுக்கு பதிலாக இரும்புத்தண்டினை பயன்படுத்தும்போது, CA பகுதியில் வெப்பம் வெளிப்படுத்துதலும் BC பகுதியில் வெப்பம் உட்கவர்தலும் நடைபெறும். இங்கு மின்னோட்ட பாய்வினால் மின்னோட்டத்தின் திசைக்கு எதிர் திசையில் வெப்ப பரிமாற்றம் நடைபெறும். இது எதிர்க்குறி தாம்ஸன் விளைவு எனப்படும். இது படம் 2.37 (ஆ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. இது போன்ற விளைவு பிளாட்டினம், நிக்கல், கோபால்ட் மற்றும் பாதரசம் போன்ற உலோகங்களிலும் நடைபெறும்.