Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Промышленность и Производство Промышленность и Производство     Техника Техника

Полупроводниковый преобразователь тепловой энергии окружающей среды

Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Забавная пачка денег "100 долларов".
Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь внимательней, и Вы увидите
60 руб
Раздел: Прочее
Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки

Полупроводниковый преобразователь тепловой энергии окружающей среды Анатолий Зерний Проблема современной энергетики состоит в том, что производство электроэнергии – источник материальных благ человека находится в губительном противостоянии с его средой обитания – природой и как результат этого – неизбежность экологической катастрофы. Поиск и открытие альтернативных экологически чистых способов получения электроэнергии – актуальнейшая задача человечества. Одним из источников энергии, является природная окружающая среда: воздух атмосферы, воды морей и океанов, которые содержат огромное количество тепловой энергии, получаемой от Солнца. Рассмотрим для примера изолированный кристалл собственного полупроводника, который легирован (см. рис.1) донорной примесью вдоль оси X по экспоненциальному закону д(x) = f (ekx). Рис. 1. Кристалл полупроводника легированый донорной примесью Левая часть кристалла (X0) легируется до такой концентрации дмакс, чтобы уровень Ферми находился у дна зоны проводимости полупроводника, а правая часть кристалла (Xк) легируется до минимально возможной концентрации дмин, чтобы уровень Ферми находился посредине запрещенной зоны полупроводника, при заданной температуре. Основными носителями заряда, в данном случае, являются электроны ( ). Для простоты рассуждений, неосновными носителями – дырками (р) пренебрегаем из-за малой их концентрации. В некоторый условный начальный момент, когда закон распределения концентрации электронов совпадает с законом распределения донорной примеси ( = д), кристалл в целом является электрически нейтральным и в каждом его элементарном объеме выполняется условие p= i2, а вдоль оси X существует положительный градиент концентрации (см. рис.2) основных носителей – электронов d /dx>0. Рис. 2. Закон распределения концентрации основных носителей в кристалле Под действием сил теплового движения и в результате наличия градиента концентрации, электроны начинают диффундировать в кристалле вдоль оси X из области высокой их концентрации (X0) в область низкой концентрации (Xк), в результате – электронейтральность кристалла нарушается. Электроны, движущиеся слева направо, оставляют после себя положительно заряженные ионы донорной примеси д . Эти ионы, жестко связанные с кристаллической решеткой полупроводника, образуют в левой части кристалла неподвижный положительный объемный заряд, а электроны, перешедшие в правую часть кристалла, образуют отрицательный объемный заряд равной величины, в результате чего в объеме кристалла полупроводника вдоль оси X образуется постоянное по величине электрическое поле Eх (см. рис.3). Рис. 3. Распределение объемных зарядов в кристалле Силы электрического поля будут стремиться возвращать электроны в ту область кристалла, откуда они диффундировали. Те электроны, энергия которых недостаточна для преодоления сил электрического поля, будут возвращаться – дрейфовать в электрическом поле в направлении, противоположном процессу диффузии. Таким образом, в кристалле полупроводника вдоль оси X текут два встречно направленных тока: Jдиф. – ток диффузии, Jдр. – ток дрейфа.

В процессе образования электрического поля в кристалле в сторону увеличения его напряженности, диффузионный ток уменьшается вследствие снижения градиента концентрации электронов, а дрейфовый ток увеличивается за счет увеличения количества электронов, возвращаемых растущим полем в обратную сторону, что в конечном итоге приводит к выравниванию этих токов Jдиф.=Jдр. и установлению в объеме кристалла электрического и термодинамического равновесия. Плотность тока диффузии: Jдиф. = –q D(d /dx). Плотность тока дрейфа: Jдр. = μ q Ex . Суммарный ток в кристалле: Jk = Jдр. Jдиф. = μ q Ex – q D(d /dx) = 0. Исходя из вышеизложенного, напряженность электрического поля в кристалле: Ex = (k / q ) K, где: k – постоянная Больцмана, – абсолютная температура кристалла, q – заряд основных носителей, K – показатель экспоненты распределения примеси. Таким образом, неоднородное распределение донорной примеси д вдоль оси X кристалла полупроводника по экспоненциальному закону приводит к образованию в объеме кристалла полупроводника постоянного по величине электрического поля, величина напряженности которого Ex не зависит от координаты X, а определяется только величиной абсолютной температуры кристалла и показателем K экспоненты распределения донорной примеси. При этом один конец полупроводника (X0) окажется заряженным положительно по отношению к другому концу полупроводника (Xk). В этом случае, при заданной температуре, диаграмма энергетических зон в полупроводнике вдоль оси X приобретает следующий вид (см. рис.4) Рис. 4. Диаграмма энергетических зон ΔEс – высота потенциального барьера между концами полупроводникового кристалла, φk – разность потенциалов между концами полупроводникового кристалла, α – угол наклона энергетических зон. gα = q Ex . Это означает, что между противоположными концами полупроводникового кристалла существует разность потенциалов, φk а значит, развивается ЭДС (холостого хода). ЭДС, выраженная в Вольтах будет по величине численно равна половине ширины запрещенной зоны полупроводника: ЭДС = (Ec – Ev) / 2 . Например, для германия ЭДСGе = 0,35В, для кремния ЭДСSi = 0,55В при температуре 293ºК. Если замкнуть разноименные концы полупроводникового кристалла металлическим проводником с сопротивлением R, то в цепи потечет электрический ток JR, и как следствие в кристалле нарушится электрическое и термодинамическое равновесие, а именно: электроны уйдут с правого конца кристалла и перейдут в левый конец кристалла через проводник, чем будет увеличен градиент концентрации электронов, а значит ток диффузии Jдиф. увеличится, а ток дрейфа Jдр. уменьшится, так как уменьшится напряженность электрического поля Eх. Ток JR в проводнике будет составлять разницу между токами диффузии Jдиф. и дрейфа Jдр.: JR = Jдиф. – Jдр. При увеличении тока диффузии электроны будут отбирать тепловую энергию от кристаллической решетки полупроводника, вследствие преодоления ими потенциального барьера ΔЕс, в результате чего кристалл будет охлаждаться. Для поддержания постоянного тока в цепи нагрузки необходимо непрерывно подводить к кристаллу теплоту Q от окружающей среды (воздух, вода и т.п

., см. рис.5). Рис. 5. Электрическая схема полупроводникового преобразователя Аналогичные рассуждения и выводы можно сделать при легировании кристалла полупроводника акцепторной примесью ( a) или встречно легировать донорной и акцепторной примесями ( д – a). Список литературы

А результат этот состоял в том, что "данный полупроводниковый нагревательный элемент з-да "Сантехника" при работе в сосуде Дьюара в указанных условиях и режимах выделяет дополнительную тепловую энергию по сравнению с электроэнергией, затраченной на осуществление этого процесса. Относя выделившуюся на полупроводниковом нагревателе тепловую энергию к тепловой энергии, выделенной на омическом нагревателе той же мощности, получен коэффициент превышения, равный 2,2-2,6". Весной 1960 года обширную серию экспериментов на заводе "Сантехника" провела группа исследователей, возглавляемая кандидатом технических наук П. Г. Ярмольчуком, которая пришла к выводу: "При использовании термобатареи имеется избыточное тепло по сравнению с омическим сопротивлением при аналогичных условиях" и "явление теплового насоса не имеет в данном случае места". С 1965 по 1974 год Московское общество испытателей природы при МГУ имени М. В. Ломоносова провело ряд новых исследований, подтвердивших выделение дополнительного тепла сверх теплот Джоуля и Пельтье

1. Нетрадиционные источники энергии и их влияние на окружающую среду

2. Тепловые выбросы в атмосферу и их влияние на окружающую среду

3. Управление природными ресурсами и в области охраны окружающей среды, как вид управления в экономической сфере

4. Энергетика и окружающая среда

5. География и окружающая среда Англии, Уэльса, Северной Ирландии и Шотландии (на английском языке)

6. Применение самоорганизующихся карт Кохонена для классификации и анализа пространственно распределенных неполных данных по окружающей среде
7. Экономические и социальные проблемы охраны окружающей среды
8. Проблемы защиты окружающей среды Свердловской области

9. Чрезвычайные ситуации антропогенного происхождения связанные с промышленными выбросами в окружающую среду на территории Нижегородской области

10. Охрана труда и окружающей среды при строительстве внутрихозяйственных дорог

11. Свинцовое загрязнение окружающей среды РФ и его влияние на здоровье населения

12. Загрязнение окружающей среды

13. Влияние факторов окружающей среды на человека

14. Транспорт и окружающая среда

15. Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

16. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды

Подставка для ножей, 11x22 см, лавандовый.
Размеры: 11х22 см. Материал корпуса: пластик. Внутренняя часть: полипропиленовое волокно. Цвет: лавандовый. Предназначена для безопасного
628 руб
Раздел: Подставки для ножей
Наклейка зеркальная "Бабочки", 30x40 см.
Стильные оригинальные зеркальные наклейки прекрасно дополнят интерьер вашего дома, наполнив его светом и радостью. Декорирование интерьера
351 руб
Раздел: Интерьерные наклейки
Глобус детский зоогеографический, 210 мм.
Глобус детский зоогеографический, на пластиковой подставке. Диаметр: 210 мм.
374 руб
Раздел: Глобусы

17. Проблемы человека и окружающей среды

18. Воздействие промышленности Пермской области на окружающую среду

19. Промышленность и окружающая среда

20. Промышленное производство и качество окружающей среды

21. Химия окружающей среды

22. Cреды жизни и загрязнение окружающей среды
23. Воздействие электростанций на окружающую среду
24. Воздействие пестицидов на окружающую среду

25. Проблема загрязнения окружающей среды

26. Методы молекулярной спектрометрии в анализе объектов окружающей среды

27. Понятие здоровья, его содержание и критерии. Функциональные возможности проявления здорового человека в различных сферах жизнедеятельности. Влияние условий окружающей среды на здоровье

28. Влияние технологических процессов на окружающую среду и здоровье человека

29. Химические преобразователи солнечной энергии

30. Влияние экономики на окружающую среду

31. Экономический рост и проблемы окружающей среды

32. Полупроводниковый преобразователь

Подгузники "Солнце и Луна. Нежное прикосновение", размер: 3/M (4-9 кг), 60 штук.
Подгузники "Солнце и Луна. Нежное прикосновение" сделаны по японской технологии в сотрудничестве с японской корпорацией WATASHI
540 руб
Раздел: 0-5 кг
Брелок "FIFA 2018. Забивака. Фристайл!".
Брелок с символикой чемпионата мира FIFA 2018. Материал: ПВХ.
348 руб
Раздел: Брелоки, магниты, сувениры
Набор цветных карандашей для правшей STABILO EASYcolors, 12 штук c точилкой.
В наборе 12 цветных карандашей + точилка. Первые трехгранные цветные карандаши, специально разработанные для левшей и для правшей. •
1771 руб
Раздел: 7-12 цветов

33. Окружающая среда

34. Реализация конституционных прав граждан в сфере окружающей среды

35. Влияние температуры окружающей среды на свойства сварного шва

36. Спорт и окружающая среда: перспективы развития

37. Экономика и окружающая среда

38. Влияние транспорта на окружающую среду
39. Классификация загрязнений или ущерб от загрязнения окружающей среды
40. Методы определения ПАУ в объектах окружающей среды

41. Оценка экологических воздействий ветроэнергетической станции мощностью 10 МВт на окружающую среду.

42. Чрезвычайные ситуации экологического характера и их влияние на изменение состояния окружающей среды.

43. Энергетика и окружающая среда

44. Здоровье и окружающая среда

45. Мониторинг окружающей среды

46. Необходимость защиты окружающей среды от опасных техногенных воздействий промышленности на экосистемы

47. Влияние автотранспорта на окружающую среду г. Сочи

48. Влияние нефтяной промышленности на окружающую среду

Ручки шариковые "Replay. Пиши-стирай", 4 штуки, 1 мм.
Шариковая ручка со стираемыми чернилами. Исправления делаются просто, и поэтому она идеальна для использования в школе. Стирательная
307 руб
Раздел: Цветные
Эжектор концентрат Dr.Klaus от муравьёв других насекомых, 1 л.
Концентрированное средство Dr.Klaus "Insect Super" используется для уничтожения муравьев, клещей, блох, тараканов и других
674 руб
Раздел: От тараканов и прочих насекомых
Рюкзак школьный "Pixie Crew" с силиконовой панелью для картинок (Тролли).
Повседневные вещи кажутся скучными и однотонными, а тебе хочется выглядеть стильно и быть не как все? "Pixie Crew" сделает твою
2082 руб
Раздел: Без наполнения

49. Влияние промышленности и сельского хозяйства на окружающую среду Краснодарского края

50. Воздействие народного хозяйства на окружающую среду Мордовии

51. Загрязнение окружающей среды

52. Загрязнение окружающей среды: демографические и соматические последствия

53. Методы очистки окружающей среды от фенола

54. Обзор нормативных документов по охране окружающей среды
55. Охрана окружающей среды
56. Производство кокса и связанное с ним загрязнение окружающей среды

57. Свинцовое загрязнение окружающей среды РФ и его влияние на здоровье человека

58. Сресс как фактор адаптации организма к окружающей среде

59. Экологический правовой механизм охраны окружающей среды

60. Экономические и социальные проблемы охраны окружающей среды

61. Охрана окружающей среды

62. Размышления об истории окружающей среды

63. Проблемы загрязнения окружающей среды

64. Оценка экологических воздействий ветроэнергетической станции мощностью 10 МВт на окружающую среду

Увлажненный порошок для чистки ковров "Vanish".
Увлажненный порошок Vanish для чистки ковров большой площади - это революционная разработка, которая поможет эффективно очистить и
527 руб
Раздел: Для ковров
Клей для ткани UHU Textil, 19 г.
Клей для ткани UHU Textil обеспечивает быстрое и прочное склеивание большинства видов ткани (хлопок, лен, джинса, смешанные ткани и т.д.)
307 руб
Раздел: Специальный (стекло, ткань)
Набор подарочный для новорождённого "Моя малышка".
Запечатлите мимолетные мгновения жизни Вашего ребенка с помощью необычного набора для новорождённого «Моя малышка». Рамка для
850 руб
Раздел: Прочие

65. Сокращение влияния золоотвала ТЭС на окружающую среду

66. Химическое загрязнение окружающей среды

67. Мотор автомобиля и окружающая среда

68. Деградация окружающей среды

69. Статистическое изучение загрязнения окружающей среды

70. Организационно-правовые основы деятельности правоохранительных органов в области природопользования и охраны окружающей среды
71. Воздействие человека на окружающую среду
72. Пестициды: защита для растений или отрава для окружающей среды?

73. Токсиканты окружающей среды

74. Селекция растений на устойчивость к загрязнителям окружающей среды

75. Экологическое воздействие разломных зон на окружающую среду на примере мушкетовского надвига

76. Бизнес и окружающая среда

77. Защита окружающей среды /english/

78. Гибельное воздействие войн на окружающую среду

79. Влияние промышленности на окружающую среду

80. Экономическое регулирование охраны окружающей среды

Одноразовые туалетные покрытия на унитаз (235 штук).
Средство личной гигиены, необходимое в местах общественного пользования. Незаменимы при использовании в туалетных комнатах: детских и
396 руб
Раздел: Сиденья, крышки для унитаза
Шкатулка ювелирная "Moretto", 18x13x10 см (2 яруса).
Регулярно удалять пыль сухой, мягкой тканью. Материал: MDF. Размер: 18x13x10 см. 2 яруса. Товар не подлежит обязательной сертификации.
1445 руб
Раздел: Шкатулки для украшений
Табурет "Плетенка" складной (малый).
Табурет, сделанный из пластмассы высокого качества. Ширина: 310 мм. Длина: 270 мм. Высота: 275 мм. Размеры сидения: длина - 230 мм, ширина
321 руб
Раздел: Стульчики

81. Оценка техногенного загрязнения объектов окружающей среды в условиях промышленного комплекса

82. Теплоэнергетика и окружающая среда

83. Воздействие окружающей среды на здоровье городского населения

84. Биосфера и человечество. Основные проблемы охраны окружающей среды и пути их решения

85. Защита окружающей среды от вредных выбросов ТЭС

86. Воздействие ртути на состояние окружающей среды
87. Особенности построения и функционирования программного комплекса расчета тарифов на тепловую энергию
88. Электромагнитные поля и их воздействие на окружающую среду

89. Взрывоопасность. Средства индивидуальной защиты. Штрафы за загрязнение окружающей среды

90. Государственный контроль за соблюдением норм по охране труда и окружающей среды

91. Оценка опасности твердых отходов предприятия для окружающей среды

92. Сера и окружающая среда

93. Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду

94. Природа, хозяйство и проблемы окружающей среды южной лесостепной зоны Республики Башкортостан (на примере Кушнаренковского района)

95. Государственное управление природопользованием и охраной окружающей среды

96. Международное право охраны окружающей среды

Карандаши цветные "Noris Club. Johanna Basford", 36 цветов.
Количество цветов: 36. Материал корпуса: дерево. Форма корпуса: шестигранный. Твёрдость грифеля: мягкий. Тип карандаша: классический.
837 руб
Раздел: Более 24 цветов
Штора для ванной комнаты (арт. RPE-730016).
Размер: 200х200 см. Материал: полиэстер. В комплекте 12 крючков.
403 руб
Раздел: Занавески
Коллекция "Качели".
Игрушка выполнена в традиционной для коллекции мебели и домиков цветовой гамме. Качели станут прекрасным дополнением к кукольной мебели
346 руб
Раздел: Прочие

97. Объекты и пределы административно-правовой охраны окружающей среды

98. Охрана окружающей среды

99. Правовая охрана окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.