Question

【题目】半导体制冷

半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料．如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．由于半个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作．

请回答下列问题

（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱的____，铜片B置于电冰箱_____（前两空选填“箱内”、“箱外”），这就是半导体冰箱的工作原理，若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答：_____．

（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其它条件不变，则铜片A上表面空气的温度将____，若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将____．

Answer 1

【答案】 箱内 箱外 不能 上升 下降

【解析】由图可知，电路的电流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量。若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱的箱内，铜片B置于电冰箱箱外，这就是半导体冰箱的工作原理。

交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态，此时电冰箱不能正常制冷。

若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其它条件不变，则铜片A上表面空气的温度将上升。

由短文可知，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．即若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将下降。