Co je Seebeckův efekt?

Seebeckův efekt popisuje termoelektrický jev, pomocí kterého se teplotní rozdíly mezi dvěma odlišnými kovy v obvodu převádějí na elektrický proud.

Seebeckův efekt objevený v roce 1821 je jedním ze tří reverzibilních jevů popisujících podobné procesy týkající se termoelektriky, vodivosti a teploty. Peltierův efekt byl poprvé pozorován v roce 1834 a Thomsonův efekt byl poprvé vysvětlen v roce 1851.

Seebeckův efekt je pojmenován pro východoněkého pruského vědce Thomase Johanna Seebecka (1770-1831). V 1821, Seebeck objevil to obvod vyrobený ze dvou odlišných kovů vede elektřinu jestliže dvě místa kde kovy spojí být držen u různých teplot. Seebeck umístil kompas blízko obvodu, který postavil, a všiml si, že jehla se vychýlila. Zjistil, že velikost výchylky se úměrně zvyšovala se zvyšujícím se teplotním rozdílem. Jeho experimenty také poznamenaly, že rozdělení teploty podél kovových vodičů neovlivnilo kompas. Avšak změna typů kovů, které použil, změnila velikost, kterou jehla odklonila.

Seebeckův koeficient je číslo popisující napětí vytvářené mezi dvěma body na vodiči, kde mezi body existuje jednotný teplotní rozdíl 1 stupně Kelvin. Kovy v Seebeckých experimentech reagovaly na teploty, vytvářely v obvodu proudovou smyčku a magnetické pole. Seebeck si nebyl vědom elektrického proudu v té době a mylně předpokládal, že se jedná o termomagnetický efekt.

V roce 1834 popsal francouzský vědec Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) druhý úzce související fenomény, nyní známý jako Peltierův efekt. Ve svém experimentu Peltier změnil napětí mezi kovovými vodiči a zjistil, že se teplota v obou křižovatkách úměrně změnila. V 1839, německý vědec Heinrich Lenz (1804-1865) expandoval na Peltierově objevu a popisoval přenos tepla u křižovatek, se spoléhat na směr, kterým proud teče podél obvodu. Zatímco tyto dva experimenty byly zaměřeny na různé části obvodu a termoelektrické jevy, často se na ně odkazuje jednoduše jako na Seebeckův-Peltierův efekt nebo Peltierův-Seebeckův efekt.

V roce 1851 britský fyzik William Thomson (1824-1907), později známý jako první baron Kelvin, poznamenal, že zahřívání nebo chlazení jediného typu kovového vodiče z elektrického proudu. Thomsonův efekt popisuje rychlost tepla vytvářeného nebo absorbovaného v proudu přenášejícím kovu nebo jiném vodivém materiálu, vystaveném teplotnímu gradientu.

Termočlánky jsou elektrotechnické nástroje založené na měření Seebeckova efektu a Peltierova a Thompsonova efektu. Teploměry pracují převáděním rozdílu tepelného potenciálu na rozdíl elektrického potenciálu.