Wat is het SeeBeck -effect?

Het Seekebeck -effect beschrijft een thermo -elektrisch fenomeen waarmee temperatuurverschillen tussen twee ongelijksoortige metalen in een circuit worden omgezet in een elektrische stroom.

Ontdekt in 1821, het Seebeck -effect is een van de drie omkeerbare fenomenen die vergelijkbare processen beschrijven met betrekking tot thermo -elektriciteit, geleidbaarheid en temperatuur. Het Peltier-effect werd voor het eerst waargenomen in 1834 en het Thomson-effect werd voor het eerst uitgelegd in 1851.

Het Seebeck-effect is vernoemd naar Oost-Pruisische wetenschapper Thomas Johann Seebeck (1770-1831). In 1821 ontdekte Seebeck dat een circuit gemaakt van twee ongelijksoortige metalen elektriciteit geleidt als de twee plaatsen waar de metalen verbinden bij verschillende temperaturen worden gehouden. Seebeck plaatste een kompas in de buurt van het circuit dat hij bouwde en merkte op dat de naald afbuigde. Hij ontdekte dat de omvang van de afbuiging evenredig toenam naarmate het temperatuurverschil toenam. Zijn experimenten merkten ook op dat de temperatuurverdeling langs de metalen geleidershad geen invloed op het kompas. Het veranderen van de soorten metalen die hij gebruikte, veranderde echter de grootte die de naald afbleefde.

De Seebeck -coëfficiënt is een getal dat de spanning beschrijft die wordt geproduceerd tussen twee punten op een geleider, waarbij een uniform temperatuurverschil van 1 graden Kelvin bestaat tussen de punten. De metalen in de experimenten van Seebeck reageerden op de temperaturen, waardoor een stroomlus in het circuit en een magnetisch veld ontstond. Op dat moment niet op de hoogte van een elektrische stroom, ging Seebeck ten onrechte aan dat dit een thermomagnetisch effect was.

In 1834 beschreef de Franse wetenschapper Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) de tweede nauw verwante fenomenen, nu bekend als het Peltier-effect. In zijn experiment veranderde Peltier de spanning tussen de metaalgeleiders en ontdekte dat de temperatuur bij beide junctie evenredig veranderde. In 1839, Duitse wetenschapper Heinrich Lenz(1804-1865) uitgebreid met de ontdekking van Peltier en beschreef warmteoverdracht op de knooppunten, afhankelijk van de richting waarin de stroom langs het circuit stroomt. Hoewel deze twee experimenten waren gericht op verschillende delen van het circuit en de thermo-elektrische effecten, worden ze vaak eenvoudig aangeduid als het Seebeck-Peltier-effect of het Peltier-Seebeck-effect.

In 1851 merkte de Britse natuurkundige William Thomson (1824-1907), later bekend als de eerste baron Kelvin, op dat het verwarmen of koelen van een enkel type metaalgeleider van een elektrische stroom. Het Thomson-effect beschrijft de snelheid van warmte die is ontstaan ​​of geabsorbeerd in een stroomafvoer metaal of ander geleidend materiaal, onderworpen aan een temperatuurgradiënt.

Thermokoppel thermometers zijn elektrotechnische tools op basis van het meten van het Seebeck -effect en de Peltier- en Thompson -effecten. De thermometers werken door het thermische potentiaalverschil om te zetten in elektrisch potentiaalverschil.