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熱電素子 ねつでんそしthermoelement

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

熱電素子
ねつでんそし
thermoelement

サーモエレメントともいう。ペルチエ効果やゼーベック効果を利用して熱電冷却熱電発電を行うのに用いる半導体素子。原子量の大きい金属間化合物 (たとえば Bi2Te3 ) のp 型のものとn 型のものを組合せてつくる。実用上はこれを多数直列にしたり,階段上に積重ねて使用する。熱電素子材料の電気伝導度を σ ,熱伝導度を κ ,熱電能をαとすると,α2σ/κ が大きいほど熱電冷却や熱電発電の効率がよく,これを熱電素子材料の性能指数と呼ぶ。

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大辞林 第三版の解説

ねつでんそし【熱電素子】

熱と電気が関係した現象を利用して、熱エネルギーと電気エネルギーを変換する金属や半導体の素子。熱電対ねつでんついや電子冷却素子などがある。サーモ-エレメント。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

熱電素子
ねつでんそし
thermoelectric element

熱と電気とを関係づける現象を利用した素子の総称。電気抵抗の温度変化を利用した素子(サーミスター)、温度差によって起電力の発生する現象(ゼーベック効果)を利用した素子、電流によって熱の吸収(または発生)の生ずる現象(ペルチエ効果)を利用した素子(ペルチエ素子)がある。サーミスターは電気抵抗が温度によって大きく変化する一種の半導体素子であり、従来は電気抵抗が温度上昇によって減少するNTCサーミスター(negative temperature coefficient thermistor)が広く用いられていたが、最近、温度上昇によって抵抗が増加する正温度係数サーミスター(PTC positive temperature coefficient thermistor)や、負の温度係数をもち、ある特定の温度で急に抵抗が変化するクリテジスター(CTR critical temperature resistor)なども実用化されている。サーミスターは、モリブデン、ニッケル、コバルト、鉄などの酸化物を複数成分配合し、これを焼結してつくる。サーミスターは回路の安定化や、熱、電力、光などの検出に用いられる。
 ゼーベック効果は、2種類の金属両端を接続し、その両端を異なった温度にすると起電力を生ずる現象で、熱電対として温度を測るのに利用されている。ペルチエ効果は、2種類の金属両端を接続してこれに電流を流すと、電流の向きによって一つの端子で吸熱、他端子で発熱がおこる現象である。2種類の金属のかわりに導電形の異なるビスマス、テルルなどの半導体を用いると、効率のよい吸熱・発熱作用をもつペルチエ素子が得られる。これは電流の向きによって吸熱・発熱の切換え、電流量によって吸熱・発熱量が調節できるので、小容量の応答の速い冷凍器や、常温付近の精密な恒温槽に応用されている。[右高正俊]

出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例

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