При прохождении тока через спай двух полупроводников выделяется или поглощается тепло. Это явление используется при создании термоэлектрических нагревателей и холодильников.
спаи — снаружи, то получается отличный холодильник. Он расходует значительно меньше электрической энергии, чем обычные комнатные или промышленные холодильники. Ему не нужны компрессоры, двигатели, охлаждающая жидкость, другое оборудование.
А теперь представьте себе, что большие батареи холодильных элементов установлены так, что их «горячие» спаи находятся внутри комнаты, а «холодные» — снаружи. Если пропускать сквозь них электрический ток, то «горячие» спаи начнут нагревать воздух комнаты, а «холодные» — охлаждать воздух улицы. Температура наружного воздуха будет понижаться на какую-то ничтожно малую величину. «Горячий» же спай сможет заметно повысить температуру комнаты, так как ее объем во много раз меньше объема охлаждаемого воздуха на улице. Расход электроэнергии при этом по сравнению с отоплением обычными электрическими печами уменьшается практически в два раза.
Сейчас в промышленности, технике и быту применяется главным образом переменный ток. Однако в ряде областей (а их довольно много, например на транспорте) нужен не переменный, а постоянный ток (см. ст. «Переменный и постоянный ток в технике»). Чтобы не строить электрические станции на разные виды тока, постоянный ток получают из переменного с помощью разнообразных преобразователей, машин, ртутных ламповых выпрямителей. А это связано с довольно значительными потерями. Если же всю армаду применяемых в стране преобразователей переменного тока в постоянный удалось бы заменить на полупроводниковые
выпрямители, то это позволило бы ежегодно экономить более 3 млрд. квт-ч электроэнергии! При этом их к. п. д. может достигать 98—99%. Пластинка площадью 100—120 см2, т.е. величиной с записную книжку, при условии идеального ее охлаждения могла бы выпрямлять переменный ток в постоянный, достаточный для питания электровоза мощностью 3—4 тыс. л. с.! К сожалению, полупроводниковые выпрямители пока работают при температурах не выше 200°. Это еще мешает их широкому внедрению, хотя с каждым годом число всевозможных видов полупроводниковых выпрямителей все увеличивается.
Известно, что при нагревании чистых металлов их электрическое сопротивление увеличивается. У полупроводников оно, наоборот, уменьшается. Это свойство оказалось очень важным для ниспровержения термометра. На смену ему пришел термистор. Это маленький кусочек полупроводника, соединенный с небольшой электрической батареей и чувствительным измерительным прибором. Достаточно внешней температуре чуть-чуть повыситься или понизиться, как сопротивление термистора резко уменьшится или увеличится. Это вызовет изменение протекающего через него тока, что и покажет измерительный прибор.
Эти устройства обладают исключительной чувствительностью. В Ленинградском агрофизическом институте сконструирован микроэлектротермометр «игла». Шарик диаметром в 0,5 мм одним прикосновением, длящимся десятую или даже сотую долю секунды, измеряет с большой точностью температуру различных участков листа растения.
Но как быть, если нужно узнать очень незначительные изменения температуры предмета, к которому нельзя непосредственно прикоснуться термистором? Для этого служит другой прибор — болометр. Это еще более крошечное термосопротивление, сделанное из самых чувствительных к изменению температуры полупроводников. Оно окрашено в черный цвет и заключено в трубку, из которой выкачан воздух. Сам болометр устанавливается в фокусе большого металлического зеркала и охлаждается до очень низкой температуры с помощью сжиженных газов — водорода, гелия.
Любой нагретый предмет излучает тепловые — инфракрасные — лучи. Улавливая эти лу-
182