ゼーベック効果とは何ですか？

ゼーベック効果は、回路内の2つの異なる金属間の温度差が電流に変換する熱電現象を表します。

1821年に発見されたゼーベック効果は、熱電気、伝導率、温度に関連する同様のプロセスを説明する3つの可逆現象の1つです。 ペルチェ効果は1834年に最初に観察され、トムソン効果は1851年に最初に説明されました。

ゼーベック効果は、東プロイセンの科学者トーマス・ヨハン・ゼーベック（1770-1831）にちなんで名付けられました。 1821年、Seebeckは、金属が接続する2つの場所が異なる温度に保たれている場合、2つの異なる金属で作られた回路が電気を伝導することを発見しました。 ゼーベックは自分が作ったサーキットの近くにコンパスを置き、針がたわむことに気付きました。 彼は、温度差が大きくなるにつれてたわみの大きさが比例して増加することを発見しました。 彼の実験では、金属導体に沿った温度分布はコンパスに影響を与えないことも指摘しました。 しかし、彼が使用した金属の種類を変えると、針がたわむ大きさが変わりました。

ゼーベック係数は、導体上の2つのポイント間に生成される電圧を表す数値であり、1ポイントケルビンの均一な温度差がポイント間に存在します。 ゼーベックの実験における金属は温度に反応し、回路内に電流ループと磁場を作り出していました。 当時の電流を知らなかったゼーベックは、これが熱磁気効果であると誤って想定していました。

1834年、フランスの科学者ジャンシャルルアサナセペルティエ（1784-1845）は、現在ペルチェ効果として知られている2番目の密接に関連する現象を説明しました。 彼の実験では、ペルチェは金属導体間の電圧を変更し、いずれかの接合部の温度が比例して変化することを発見しました。 1839年、ドイツの科学者ハインリッヒレンツ（1804-1865）は、ペルチェの発見を拡大し、電流が回路に沿って流れる方向に応じて、接合部での熱伝達を説明しました。 これらの2つの実験は、回路のさまざまな部分と熱電効果に焦点を当てていますが、多くの場合、単にゼーベックペルチェ効果またはペルチェゼーベック効果と呼ばれます。

1851年、イギリスの物理学者William Thomson（1824-1907）（後に最初の男爵ケルビンとして知られる）は、電流による単一タイプの金属導体の加熱または冷却を観察しました。 トムソン効果は、温度勾配にさらされた通電金属またはその他の導電性材料で生成または吸収される熱の割合を表します。

熱電対温度計は、ゼーベック効果とペルチェ効果およびトンプソン効果の測定に基づく電気工学ツールです。 温度計は、熱電位差を電位差に変換することにより機能します。