Hva er Seebeck -effekten?

Seebeck -effekten beskriver et termoelektrisk fenomen som temperaturforskjeller mellom to forskjellige metaller i en krets konverteres til en elektrisk strøm.

oppdaget i 1821, er Seebeck -effekten en av tre reversible fenomener som beskriver lignende prosesser relatert til termoelektivitet. Peltier-effekten ble først observert i 1834, og Thomson-effekten ble først forklart i 1851.

Seebeck-effekten er oppkalt etter den østlige prøyssiske forskeren Thomas Johann Seebeck (1770-1831). I 1821 oppdaget Seebeck at en krets laget av to forskjellige metaller gjennomfører strøm hvis de to stedene der metallene kobles sammen holdes ved forskjellige temperaturer. Seebeck plasserte et kompass i nærheten av kretsen han bygde og la merke til at nålen avledet. Han oppdaget at avbøyningsstørrelsen økte proporsjonalt etter hvert som temperaturforskjellen økte. Hans eksperimenter bemerket også at temperaturfordelingen langs metallledernepåvirket ikke kompasset. Å endre metallstypene han brukte endret imidlertid størrelsen som nålen avledet.

Seebeck -koeffisienten er et tall som beskriver spenningen som er produsert mellom to punkter på en leder, hvor en jevn temperaturforskjell på 1 grad Kelvin eksisterer mellom punktene. Metallene i Seebecks eksperimenter reagerte på temperaturene, og skapte en strømsløyfe i kretsen og et magnetfelt. Uvitende om en elektrisk strøm den gang, antok Seebeck feilaktig at dette var en termomagnetisk effekt.

I 1834 beskrev den franske forskeren Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) det nest nært beslektede fenomen, nå kjent som Peltier-effekten. I sitt eksperiment endret Peltier spenningen mellom metalllederne og oppdaget at temperaturen ved begge kryssene endret seg proporsjonalt. I 1839 var den tyske forskeren Heinrich Lenz(1804-1865) utvidet på Peltiers oppdagelse og beskrev varmeoverføring i kryssene, avhengig av retningen som strømmen strømmer langs kretsen. Mens disse to eksperimentene var fokusert på forskjellige deler av kretsen og de termoelektriske effektene, blir de ofte referert til ganske enkelt som Seebeck-Peltier-effekten eller Peltier-Seebeck-effekten.

I 1851 observerte den britiske fysikeren William Thomson (1824-1907), senere kjent som den første Baron Kelvin, at oppvarming eller avkjøling av en enkelt type metallleder fra en elektrisk strøm. Thomson-effekten beskriver hastigheten på varme som er opprettet eller absorbert i et strømbærende metall eller annet ledende materiale, utsatt for en temperaturgradient.

Termoelementets termometre er elektrotekniske verktøy basert på måling av Seebeck -effekten og Peltier- og Thompson -effektene. Termometrene fungerer ved å konvertere den termiske potensialforskjellen til elektrisk potensialforskjell.