Hva er Seebeck-effekten?

Seebeck Effect beskriver et termoelektrisk fenomen der temperaturforskjeller mellom to forskjellige metaller i en krets konverteres til en elektrisk strøm.

Seebeck Effect ble oppdaget i 1821, og er et av tre reversible fenomener som beskriver lignende prosesser knyttet til termoelektrisitet, konduktivitet og temperatur. Peltier-effekten ble først observert i 1834 og Thomson-effekten ble først forklart i 1851.

Seebeck-effekten er oppkalt etter den øst-preussiske forskeren Thomas Johann Seebeck (1770-1831). I 1821 oppdaget Seebeck at en krets laget av to forskjellige metaller leder elektrisitet hvis de to stedene hvor metallene kobles sammen holdes ved forskjellige temperaturer. Seebeck plasserte et kompass nær kretsen han bygde og la merke til at nålen avbøyet. Han oppdaget at avbøyningens størrelse økte proporsjonalt etter hvert som temperaturforskjellen økte. Eksperimentene hans bemerket også at temperaturfordelingen langs metalllederne ikke påvirket kompasset. Å endre metalltypene han brukte forandret imidlertid størrelsen på nålen som avbøyes.

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

I 1834 beskrev den franske forskeren Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) de andre nært beslektede fenomenene, nå kjent som Peltier-effekten. I sitt eksperiment endret Peltier spenningen mellom metalllederne og oppdaget at temperaturen i begge krysset endret seg proporsjonalt. I 1839 utvidet den tyske forskeren Heinrich Lenz (1804-1865) Peltiers oppdagelse og beskrev varmeoverføring ved veikryssene, avhengig av retningen som strømmen strømmer langs kretsløpet. Mens disse to eksperimentene var fokusert på forskjellige deler av kretsen og de termoelektriske effektene, blir de ofte referert til 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 kjøling av en enkelt type metallleder fra en elektrisk strøm. Thomson Effect beskriver varmen som opprettes eller absorberes i et strømførende metall eller annet ledende materiale, utsatt for en temperaturgradient.

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