Jaki jest efekt Sebeck?

Efekt Sebeck opisuje zjawisko termoelektryczne, dzięki którym różnice temperatury między dwoma różnicami metali w obwodzie przekształcają się w prąd elektryczny.

Odkryty w 1821 r., Efekt Seebeck jest jednym z trzech odwracalnych zjawisk opisujących podobne procesy związane z termoelektrycznością, przewodnością i temperaturą. Efekt Peltiera po raz pierwszy zaobserwowano w 1834 r., A efekt Thomsona został po raz pierwszy wyjaśniony w 1851 r.

Efekt Sebeck pochodzi od wschodnich pruskich naukowców Thomasa Johanna Seebecka (1770–1831). W 1821 r. Sebeck odkrył, że obwód wykonany z dwóch odmiennych metali prowadzi energię elektryczną, jeśli dwa miejsca, w których metale łączą się w różnych temperaturach. Sebeck umieścił kompas w pobliżu obwodu, który zbudował i zauważył, że igła się odchyli. Odkrył, że wielkość ugięcia wzrosła proporcjonalnie wraz ze wzrostem różnicy temperatury. Jego eksperymenty zauważyły ​​również, że rozkład temperatury wzdłuż przewodów metalowychnie wpłynęło na kompas. Jednak zmiana rodzajów zastosowanych metali zmieniła wielkość odchyloną igłą.

Współczynnik Seebeck jest liczbą opisującą napięcie wytworzone między dwoma punktami na przewodzie, gdzie między punktami istnieje jednolita różnica temperatur 1 stopnia Kelvina. Metale w eksperymentach Seebecka reagowały na temperatury, tworząc prądową pętlę w obwodzie i polu magnetycznym. Nieświadomi prądu elektrycznego w tym czasie Seebeck błędnie założył, że był to efekt termomagnetyczny.

W 1834 r. Francuski naukowiec Jean Charles Athanase Peltier (1784–1845) opisał drugie ściśle powiązane zjawiska, znane obecnie jako efekt Peltiera. W swoim eksperymencie Peltier zmienił napięcie między przewodnikami metalowymi i odkrył, że temperatura na obu połączenia zmieniła się proporcjonalnie. W 1839 roku niemiecki naukowiec Heinrich Lenz(1804–1865) rozszerzył się na odkrycie Peltiera i opisał transfer ciepła na połączeniach, w zależności od kierunku przepływu prądu wzdłuż obwodu. Podczas gdy te dwa eksperymenty koncentrowały się na różnych częściach obwodu i efektach termoelektrycznych, są one często określane jako efekt Sebeck-Peltier lub efekt Peltier-Seebeck.

W 1851 r. Brytyjski fizyk William Thomson (1824–1907), znany później jako pierwszy baron Kelvin, zauważył, że ogrzewanie lub chłodzenie pojedynczego typu metalowego przewodnika z prądu elektrycznego. Efekt Thomsona opisuje szybkość wytwarzanego lub wchłonięcia ciepła w metalu przenoszącym prąd lub inny materiał przewodzący, poddany gradientowi temperatury.

Termometry termopary to narzędzia inżynierii elektrycznej oparte na pomiarze efektu Sebeck oraz efektów Peltiera i Thompsona. Termometry działają poprzez przekształcenie różnicy potencjału termicznego w różnicę potencjału elektrycznego.