Seebeck Etkisi Nedir?

Seebeck Effect, bir devrede iki farklı metal arasındaki sıcaklık farklarının bir elektrik akımına dönüştüğü bir termoelektrik fenomeni tanımlar.

1821'de keşfedilen Seebeck Effect, termoelektriklik, iletkenlik ve sıcaklık ile ilgili benzer süreçleri tanımlayan üç tersinir fenomenden biridir. Peltier Etkisi ilk olarak 1834'te gözlendi ve Thomson Etkisi ilk olarak 1851'de açıklandı.

Seebeck Etkisi Doğu Prusyalı bilim adamı Thomas Johann Seebeck (1770-1831) olarak adlandırılmıştır. 1821 yılında Seebeck, metallerin bağlandığı iki yer farklı sıcaklıklarda tutulursa iki farklı metalden yapılmış bir devrenin elektrik ilettiğini keşfetti. Seebeck inşa ettiği devrenin yanına bir pusula yerleştirdi ve iğnenin saptığını fark etti. Sapmanın büyüklüğünün, sıcaklık farkı arttıkça orantılı olarak arttığını keşfetti. Yaptığı deneyler ayrıca metal iletkenler boyunca sıcaklık dağılımının pusulayı etkilemediğini de belirtti. Bununla birlikte, kullandığı metal türlerini değiştirmek iğnenin saptığı büyüklüğü değiştirdi.

Seebeck Katsayısı, bir iletken üzerinde iki nokta arasında üretilen voltajı tanımlayan bir sayıdır, burada 1 derece Kelvin eşit sıcaklık farkı, noktalar arasında bulunur. Seebeck'in deneylerindeki metaller sıcaklıklara tepki vererek devrede bir akım döngüsü ve manyetik bir alan oluşturuyordu. O sırada elektrik akımının farkında olmayan Seebeck, yanlış bir şekilde bunun termomagnetik bir etki olduğunu varsayıyordu.

1834 yılında, Fransız bilim adamı Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845), şimdi Peltier Etkisi olarak bilinen ikinci yakından ilişkili fenomeni tanımladı. Peltier, deneyinde metal iletkenler arasındaki voltajı değiştirdi ve her iki kavşaktaki sıcaklığın orantılı olarak değiştiğini keşfetti. 1839'da Alman bilim adamı Heinrich Lenz (1804-1865) Peltier'in keşfi üzerine genişledi ve akımın devre boyunca aktığı yöne bağlı olarak kavşaklardaki ısı transferini açıkladı. Bu iki deney, devrenin farklı kısımlarına ve termoelektrik etkilere odaklanırken, genellikle Seebeck-Peltier Etkisi veya Peltier-Seebeck Etkisi olarak adlandırılır.

1851'de, daha sonra ilk Baron Kelvin olarak bilinen İngiliz fizikçi William Thomson (1824-1907), tek bir metal iletkenin elektrik akımından ısıtılmasının veya soğutulmasının gözlemlendiğini gözlemledi. Thomson Etkisi, bir akım derecesine tabi tutulan, akım taşıyan bir metalde veya başka bir iletken malzemede oluşturulan veya emilen ısı oranını tanımlar.

Termokupl termometreler, Seebeck Etkisi ve Peltier ve Thompson etkilerinin ölçülmesine dayanan elektrik mühendisliği aletleridir. Termometreler, termal potansiyel farkını elektrik potansiyel farkına dönüştürerek çalışır.