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 corrente elétrica.
Descoberto em 1821, o Efeito Seebeck é um dos três fenômenos reversíveis que descrevem processos semelhantes relacionados à termoeletricidade, condutividade e temperatura. O Efeito Peltier foi observado pela primeira vez em 1834 e o Efeito Thomson foi explicado pela primeira vez em 1851.
O Efeito Seebeck é nomeado para o cientista da Prússia Oriental Thomas Johann Seebeck (1770-1831). Em 1821, Seebeck descobriu que um circuito feito de dois metais diferentes conduz eletricidade se os dois locais onde os metais se conectam são mantidos em temperaturas diferentes. Seebeck colocou uma bússola perto do circuito que ele construiu e notou que a agulha desviava. Ele descobriu que a magnitude da deflexão aumentava proporcionalmente à medida que a diferença de temperatura aumentava. Seus experimentos também observaram que a distribuição de temperatura ao longo dos condutores de metal não afetou a bússola. No entanto, alterar os tipos de metais que ele usou alterou 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 uniforme de temperatura 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 erroneamente assumiu que esse era um efeito termomagnético.
Em 1834, o cientista francês Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) descreveu o segundo fenômeno estreitamente relacionado, agora conhecido como Efeito Peltier. Em seu experimento, Peltier mudou a voltagem entre os condutores de metal e descobriu que a temperatura em qualquer junção mudava proporcionalmente. Em 1839, o cientista alemão Heinrich Lenz (1804-1865) expandiu a descoberta de Peltier e descreveu a transferência de calor nas junções, dependendo da direção em que a corrente flui ao longo do circuito. Embora esses dois experimentos tenham sido focados em diferentes partes do circuito e nos efeitos termoelétricos, eles geralmente são chamados simplesmente de Efeito Seebeck-Peltier ou 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 o resfriamento de um único tipo de condutor de metal a partir de uma corrente elétrica. O Efeito Thomson descreve a taxa de calor criada ou absorvida em um metal transportador de corrente ou outro material condutor, sujeito a um gradiente de temperatura.
Os termômetros termopares são ferramentas de engenharia elétrica baseadas na medição do efeito Seebeck e dos efeitos Peltier e Thompson. Os termômetros funcionam convertendo a diferença de potencial térmico em diferença de potencial elétrico.