Qual é o efeito Seebeck?

O efeito Seebeck descreve um fenômeno termoelétrico pelo qual as diferenças de temperatura entre dois metais diferentes em um circuito se convertem em uma corrente elétrica. O efeito Peltier foi observado pela primeira vez em 1834 e o efeito Thomson foi explicado pela primeira vez em 1851. Em 1821, Seebeck descobriu que um circuito feito de dois metais diferentes conduz eletricidade se os dois locais onde os metais se conectam forem mantidos em diferentes temperaturas. Seebeck colocou uma bússola perto do circuito que ele construiu e notou que a agulha desviou. Ele descobriu que a magnitude da deflexão aumentou proporcionalmente à medida que a diferença de temperatura aumentava. Seus experimentos também observaram que a distribuição de temperatura ao longo dos condutores de metalnão afetou a bússola. No entanto, a mudança dos tipos de metais que ele usou mudou a magnitude que a agulha desviou.

O coeficiente de Seebeck é um número que descreve a tensão produzida entre dois pontos em um condutor, onde existe uma diferença de temperatura uniforme de 1 grau Kelvin entre os pontos. Os metais nos experimentos de Seebeck estavam reagindo às temperaturas, criando um loop de corrente no circuito e um campo magnético. Sem saber de uma corrente elétrica na época, Seebeck assumiu erroneamente que esse era um efeito termomagnético.

Em 1834, o cientista francês Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) descreveu o segundo fenômeno intimamente relacionado, agora conhecido como efeito Peltier. Em seu experimento, Peltier alterou a tensão entre os condutores de metal e descobriu que a temperatura em qualquer junção mudou proporcionalmente. Em 1839, o cientista alemão Heinrich Lenz(1804-1865) expandiram a descoberta de Peltier e descreveram a transferência de calor nos cruzamentos, dependendo da direção em que a corrente flui ao longo do circuito. Embora essas duas experiências tenham se concentrado em diferentes partes do circuito e nos efeitos termoelétricos, eles são frequentemente referidos simplesmente como o efeito Seebeck-Peltier ou o efeito Peltier-Seebeck.

Em 1851, o físico britânico William Thomson (1824-1907), mais tarde conhecido como o primeiro barão Kelvin, observou que o aquecimento ou resfriamento de um único tipo de condutor de metal de uma corrente elétrica. O efeito Thomson descreve a taxa de calor criada ou absorvida em um metal de transporte de corrente ou outro material condutor, sujeito a um gradiente de temperatura.

termômetros de termopar são ferramentas de engenharia elétrica com base na medição do efeito Seebeck e dos efeitos de Peltier e Thompson. Os termômetros funcionam convertendo a diferença de potencial térmico em diferença de potencial elétrico.