থার্মোইলেকট্রোমোটিভ ফোর্স (থার্মো-ইএমএফ) এবং প্রযুক্তিতে এর প্রয়োগ

থার্মো-ইএমএফ হল একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স যা একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে ঘটে যা সিরিজ-সংযুক্ত অসম কন্ডাক্টর নিয়ে গঠিত।

একটি কন্ডাক্টর 1 এবং দুটি অভিন্ন কন্ডাক্টর 2 সমন্বিত সহজ সার্কিট, যার মধ্যে যোগাযোগগুলি T1 এবং T2 বিভিন্ন তাপমাত্রায় বজায় থাকে, চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে।

তার 1 এর প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে, গরম জংশনের কাছাকাছি চার্জ বাহকের গড় গতিশক্তি ঠান্ডার কাছাকাছি থেকে বেশি হতে দেখা যায়। বাহকগুলি গরম যোগাযোগ থেকে ঠান্ডা একটিতে ছড়িয়ে পড়ে এবং পরবর্তীটি একটি সম্ভাবনা অর্জন করে যার চিহ্ন বাহকের চিহ্ন দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি অনুরূপ প্রক্রিয়া শৃঙ্খলের দ্বিতীয় অংশের শাখায় সঞ্চালিত হয়। এই সম্ভাবনার মধ্যে পার্থক্য হল থার্মো-ইএমএফ।

একটি বন্ধ সার্কিটে যোগাযোগে ধাতব তারের একই তাপমাত্রায়, যোগাযোগ সম্ভাব্য পার্থক্য তাদের মধ্যে সীমারেখায়, এটি সার্কিটে কোনো কারেন্ট তৈরি করবে না, তবে শুধুমাত্র বিপরীতভাবে নির্দেশিত ইলেক্ট্রন প্রবাহের ভারসাম্য বজায় রাখবে।

পরিচিতিগুলির মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্যের বীজগাণিতিক যোগফল গণনা করলে, এটি অদৃশ্য হয়ে যায় তা বোঝা সহজ। অতএব, এই ক্ষেত্রে সার্কিটে কোন EMF থাকবে না। কিন্তু যোগাযোগের তাপমাত্রা ভিন্ন হলে কী হবে? অনুমান করুন যে পরিচিতি C এবং D ভিন্ন তাপমাত্রায় রয়েছে। তখন কি? আসুন প্রথমে ধরে নিই যে B ধাতু থেকে ইলেকট্রনের কাজের ফাংশন A ধাতু থেকে কাজের ফাংশনের চেয়ে কম।

চলুন এই অবস্থা তাকান. আসুন D-এর সাথে যোগাযোগ করি — ধাতব B থেকে ইলেকট্রনগুলি A ধাতুতে স্থানান্তরিত হতে শুরু করবে কারণ আসলে D জংশনে যোগাযোগের সম্ভাব্য পার্থক্য এটির উপর তাপের প্রভাবের কারণে বৃদ্ধি পাবে। এটি ঘটবে কারণ ধাতু A-তে আরও সক্রিয় ইলেকট্রন রয়েছে D-এর কাছাকাছি এবং এখন তারা B যৌগিক দিকে ধাবিত হবে।

যৌগ C এর কাছাকাছি ইলেক্ট্রনের বর্ধিত ঘনত্ব C ধাতু A থেকে ধাতু B এর যোগাযোগের মাধ্যমে তাদের চলাচল শুরু করে। এখানে, B ধাতব বরাবর, ইলেকট্রনগুলি D-এর সাথে যোগাযোগ করবে। এবং যদি যৌগ D-এর তাপমাত্রা যোগাযোগের সাপেক্ষে উন্নত হতে থাকে C, তাহলে এই ক্লোজ সার্কিটে ইলেকট্রনের দিকনির্দেশক গতি ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে বজায় থাকবে — একটি EMF উপস্থিতির একটি ছবি প্রদর্শিত হবে।

ভিন্ন ধাতুর সমন্বয়ে গঠিত এই ধরনের ক্লোজ সার্কিটে, যোগাযোগের তাপমাত্রার পার্থক্যের ফলে যে EMF হয় তাকে থার্মো-ইএমএফ বা থার্মোইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স বলে।

থার্মো-ইএমএফ দুটি পরিচিতির মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং সার্কিট তৈরিকারী ধাতুর ধরণের উপর নির্ভর করে। এই ধরনের সার্কিটের বৈদ্যুতিক শক্তি আসলে তাপ উৎসের অভ্যন্তরীণ শক্তি থেকে উদ্ভূত হয় যা যোগাযোগের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য বজায় রাখে।অবশ্যই, এই পদ্ধতি দ্বারা প্রাপ্ত EMF অত্যন্ত ছোট, ধাতুগুলিতে এটি মাইক্রোভোল্টে পরিমাপ করা হয়, সর্বাধিক দশটি মাইক্রোভোল্টে, যোগাযোগের তাপমাত্রায় এক ডিগ্রি পার্থক্যের জন্য।

সেমিকন্ডাক্টরগুলির জন্য, থার্মো-ইএমএফ আরও বেশি দেখা যায়, তাদের জন্য এটি তাপমাত্রার পার্থক্যের প্রতি ডিগ্রী ভোল্টের অংশে পৌঁছায়, যেহেতু সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে ইলেকট্রনগুলির ঘনত্ব তাদের তাপমাত্রার উপর উল্লেখযোগ্যভাবে নির্ভর করে।

বৈদ্যুতিন তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য, ব্যবহার করুন থার্মোকল (থার্মোকল)থার্মো-ইএমএফ পরিমাপের নীতিতে কাজ করা। একটি থার্মোকল দুটি ভিন্ন ধাতু নিয়ে গঠিত যার প্রান্তগুলি একসাথে সোল্ডার করা হয়। দুটি পরিচিতির (জাংশন এবং মুক্ত প্রান্ত) মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য বজায় রেখে থার্মো-ইএমএফ পরিমাপ করা হয়। মুক্ত প্রান্তগুলি এখানে দ্বিতীয় পরিচিতির ভূমিকা পালন করে। ডিভাইসের পরিমাপ সার্কিট প্রান্তের সাথে সংযুক্ত করা হয়।

থার্মোকলের বিভিন্ন ধাতু বিভিন্ন তাপমাত্রার সীমার জন্য বেছে নেওয়া হয় এবং তাদের সাহায্যে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে তাপমাত্রা পরিমাপ করা হয়।

অতি-নির্ভুল থার্মোমিটার থার্মোকলের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়। থার্মোকলের সাহায্যে, খুব কম এবং বেশ উচ্চ তাপমাত্রা উভয়ই উচ্চ নির্ভুলতার সাথে পরিমাপ করা যায়। অধিকন্তু, পরিমাপের নির্ভুলতা শেষ পর্যন্ত থার্মো-ইএমএফ পরিমাপকারী ভোল্টমিটারের নির্ভুলতার উপর নির্ভর করে।

চিত্রটি দুটি জংশন সহ একটি থার্মোকল দেখায়। একটি জংশন গলে যাওয়া তুষারে নিমজ্জিত হয় এবং অন্য জংশনের তাপমাত্রা ডিগ্রীতে ক্রমাঙ্কিত স্কেল সহ একটি ভোল্টমিটার ব্যবহার করে নির্ধারণ করা হয়। এই জাতীয় থার্মোমিটারের সংবেদনশীলতা বাড়ানোর জন্য, কখনও কখনও থার্মোকলগুলি একটি ব্যাটারির সাথে সংযুক্ত থাকে। এমনকি তেজস্ক্রিয় শক্তির খুব দুর্বল প্রবাহও (যেমন দূরবর্তী তারা থেকে) এইভাবে পরিমাপ করা যেতে পারে।

ব্যবহারিক পরিমাপের জন্য, আয়রন-কনস্ট্যান্টান, কপার-কনস্ট্যান্টান, ক্রোমেল-অ্যালুমেল ইত্যাদি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। উচ্চ তাপমাত্রার জন্য, তারা প্ল্যাটিনাম এবং এর সংকর ধাতুগুলির সাথে বাষ্পের আশ্রয় নেয় - অবাধ্য উপকরণগুলিতে।

থার্মোকলের আবেদন ব্যাপকভাবে গৃহীত হয় স্বয়ংক্রিয় তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় অনেক আধুনিক শিল্পে কারণ থার্মোকল সিগন্যাল বৈদ্যুতিক এবং সহজেই ইলেকট্রনিক্স দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে যা একটি নির্দিষ্ট গরম করার যন্ত্রের শক্তি সামঞ্জস্য করে।

এই থার্মোইলেক্ট্রিক এফেক্টের বিপরীত প্রভাব (যাকে সিবেক এফেক্ট বলা হয়), যার মধ্যে একটি পরিচিতিকে গরম করার সময় একই সাথে সার্কিটের মধ্য দিয়ে সরাসরি বৈদ্যুতিক প্রবাহ পাস করার সময় অন্যটিকে শীতল করা হয়, তাকে পেল্টিয়ার প্রভাব বলা হয়।

উভয় প্রভাবই থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটর এবং থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেটরে ব্যবহৃত হয়। আরও বিস্তারিত জানার জন্য এখানে দেখুন:সিবেক, পেল্টিয়ার এবং থমসন থার্মোইলেকট্রিক প্রভাব এবং তাদের প্রয়োগ