Quel est l'effet Seebeck?

L'effet Seebeck décrit un phénomène thermoélectrique par lequel les différences de température entre deux métaux différents dans un circuit se transforment en un courant électrique.

découvert en 1821, l'effet Seebeck est l'un des trois phénomènes réversibles décrivant des processus similaires se rapportant à la thermoélectricité, à la conductivité et à la température. L'effet Peltier a été observé pour la première fois en 1834 et l'effet Thomson a été expliqué pour la première fois en 1851.

L'effet Seebeck est nommé pour le scientifique de la prusse orientale Thomas Johann Seebeck (1770-1831). En 1821, Seebeck a découvert qu'un circuit composé de deux métaux différents conduit de l'électricité si les deux endroits où les métaux se connectent sont maintenus à des températures différentes. Seebeck a placé une boussole près du circuit qu'il a construit et a remarqué que l'aiguille déviée. Il a découvert que l'ampleur de la déviation augmentait proportionnellement à mesure que la différence de température augmentait. Ses expériences ont également noté que la distribution de température le long des conducteurs métalliquesn'a pas affecté la boussole. Cependant, la modification des types de métaux qu'il a utilisés a changé l'ampleur que l'aiguille a dévié.

Le coefficient de Seebeck est un nombre décrivant la tension produite entre deux points sur un conducteur, où une différence de température uniforme de 1 degré Kelvin existe entre les points. Les métaux des expériences de Seebeck réagissaient aux températures, créant une boucle de courant dans le circuit et un champ magnétique. Ignorant un courant électrique à l'époque, Seebeck a supposé à tort qu'il s'agissait d'un effet thermomagnétique.

En 1834, le scientifique français Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) a décrit le deuxième phénomène étroitement lié, maintenant connu sous le nom d'effet Peltier. Dans son expérience, Peltier a changé la tension entre les conducteurs métalliques et a découvert que la température à l'une ou l'autre jonction a changé proportionnellement. En 1839, le scientifique allemand Heinrich Lenz(1804-1865) a étendu la découverte de Peltier et décrit le transfert de chaleur aux jonctions, selon la direction que le courant circule le long du circuit. Alors que ces deux expériences se sont concentrées sur différentes parties du circuit et les effets thermoélectriques, ils sont souvent appelés simplement l'effet Seebeck-Peltier ou l'effet Peltier-Seebeck.

En 1851, le physicien britannique William Thomson (1824-1907), plus tard connu sous le nom de premier baron Kelvin, a observé que le chauffage ou le refroidissement d'un seul type de conducteur métallique à partir d'un courant électrique. L'effet Thomson décrit le taux de chaleur créé ou absorbé par un métal portant le courant ou un autre matériau conducteur, soumis à un gradient de température.

Les thermocouples thermomètres sont des outils de génie électrique basés sur la mesure de l'effet Seebeck et les effets Peltier et Thompson. Les thermomètres fonctionnent en convertissant la différence de potentiel thermique en différence de potentiel électrique.