22.閱讀下面的短文?;卮饐栴}:半導(dǎo)體制冷
半導(dǎo)體材料有P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體兩種,除了可以用于各種電子元器件外,還可以用作制冷材料,甲圖是一個半導(dǎo)體制冷單元的原理圖,P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的上端和銅片A連接,下端分別和銅片B連接后接到直流電源的兩端,此時電路的電流方向是從N型半導(dǎo)體經(jīng)A流向P型半導(dǎo)體,銅片A會從空氣吸收熱量。銅片B會向空氣放出熱量,反之,改變直源電源的正負極方向,使電流方向從P型半導(dǎo)體經(jīng)A流向N型半導(dǎo)體,這時。銅片B會從空氣吸收熱量,銅片A會向空氣放出熱量。
半導(dǎo)體中有可以自由移動的電荷。通電時,電荷移動的方向與電流方向相反。由于電荷在不同的材料中具有不同的能量,當它從高能量狀態(tài)向低能量狀態(tài)運動時放出熱量;從低能量狀態(tài)向高能量狀態(tài)運動時吸收熱量。
從銅片上吸收(放出)熱量的多少可用公式Q=π?I表示,其中,I為電流的大小,π稱為“帕爾帖系數(shù)”,吸收熱量時π為正值,放出熱量π為負值,π的絕對值不變。
請回答下列問題:
(1)如甲圖,若要使一個電冰箱箱內(nèi)的溫度下降,銅片A置于電冰箱
,銅片B置于電冰箱
(前兩空選填“箱內(nèi)”或“箱外”),這就是半導(dǎo)體電冰箱的工作原理;
(2)如甲圖,電荷在P型半導(dǎo)體
(選填“高于”或“低于”)N型半導(dǎo)體中的能量;
(3)若將甲圖中電源換成交流電源,此時電冰箱
(選填“能”或“不能”)正常制冷;
(4)給半導(dǎo)體制冷器提供乙圖所示交流電,當電流為正值時,表示電流方向與甲圖直流電方向相同,當電流為負值時,表示電流方向與乙圖直流電方向相反,在丙圖上作出銅片B處的Q-t圖象。