Jaký je efekt Seebeck?

Seebeck efekt popisuje termoelektrický jev, kterým teplotní rozdíly mezi dvěma odlišnými kovy v obvodu převádějí na elektrický proud.

Objevený v roce 1821 je efekt Seebeck jedním ze tří reverzibilních jevů popisující podobné procesy týkající se termoelektrik, vodivosti a teploty. Peltier efekt byl poprvé pozorován v roce 1834 a Thomsonův efekt byl poprvé vysvětlen v roce 1851. V roce 1821 Seebeck zjistil, že obvod vyrobený ze dvou odlišných kovů provádí elektřinu, pokud jsou dvě místa, kde se kovy spojují při různých teplotách. Seebeck umístil kompas poblíž obvodu, který postavil, a všiml si, že jehla se odklonila. Zjistil, že velikost výchylky se se zvyšovala se se zvyšujícím se teplotním rozdílem. Jeho experimenty také poznamenaly, že rozdělení teploty podél kovových vodičůneovlivnil kompas. Změna typů kovů, které použil, však změnila velikost, kterou jehla odklonila.

Seebeck koeficient je číslo popisující napětí produkované mezi dvěma body na vodiči, kde mezi body existuje jednotný teplotní rozdíl 1 stupně Kelvin. Kovy v Seebeckových experimentech reagovaly na teploty a vytvořily proudovou smyčku v obvodu a magnetické pole. Nevěděl o elektrickém proudu v té době, Seebeck chybně předpokládal, že se jedná o termomagnetický efekt.

V roce 1834 popsal francouzský vědec Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) druhý úzce související jevy, nyní známý jako Peltier Effect. Ve svém experimentu Peltier změnil napětí mezi kovovými vodiči a zjistil, že teplota na každém spojení se proporcionálně změnila. V roce 1839 německý vědec Heinrich Lenz(1804-1865) se rozšířil o objev Peltiera a popsal přenos tepla na křižovatkách v závislosti na směru, který proud proudí podél obvodu. Zatímco tyto dva experimenty byly zaměřeny na různé části obvodu a na termoelektrické účinky, často jsou označovány jednoduše jako efekt Seebeck-Peltier nebo efekt Peltier-Seebeck.

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 vytvořeného nebo absorbovaného v proudovém kovu nebo jiném vodivém materiálu, podrobeném teplotnímu gradientu.

teploměry termočlánků jsou nástroje pro elektrotechniku ​​založené na měření efektu Seebeck a efektů Peltier a Thompson. Teploměry fungují tak, že přeměňují rozdíl tepelného potenciálu na rozdíl v elektrickém potenciálu.