Efectele termoelectrce sunt efecte care apar in conductoarele strabatute de c urent [616003]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICA

EFECTE TERMOELECTRICE

STUDENT: [anonimizat]
2017

Efectele termoelectrce sunt efecte care apar in conductoarele strabatute de c urent
electric in prezenta unui gradient de temperatura, sunt rezultatul interdependentei intre
curentul electric si curentul caloric. Acest efect poate fi folosit pentru a genera
electricitate, pentru a masura temperatura si a pentru a raci obiectele. Din cauza
directiilor de racire sau incalzire determinate de sensul tensiunii aplicate, efectul
termoelectric controleaza foarte bine temperatura.
Exista 3 efecte termoelectrice: efectul Seebeck , efetul Thomson , efectul Peltier.
EFECTUL SEEBECK
Constă în apariția unei tensi uni elctromotoare (Seebeck) într -un circuit cu
conductoare de natură diferită, ale căror contacte se găsesc la temperaturi diferite.
Tensiunea Seebeck depinde de natura conductoarelor și de gradientul de temperatură.
Un calcul exact ale acestei tensiuni se face in cadrul fenomnelor de transport:
E=α(T1-T2)
α = coeficientul Seeback
Acest efect are aplicatii la dispozitivele folosite la masurarea tempetaturilor
(termocuple). Materialele folosite la realizarea acestor dispozitive se aleg in fuctie de
intervalul de temperatura, precizie, cost, durata de viata etc.
Termocuplele construite din semiconductori sunt utilizate numai in anumite
domenii de temperatura si pot fi folosite pentru realizarea termoe lementelor care
folosesc la transformare energiei termice in energie electrica prin efect Seedbeck.
Efectul Seedback este o combinatie intre efectele Peltier si Thomson Π=S×T

EFECTUL PELTIER

Consta in conversia energiei termice in energie electrica si viceversa. Se verifica
cand curentul trece prin 2 metale sau semiconductoare care sunt conectati unul cu
celalalt intr -o jonctiune (jonctiune Peltier). Curentul conduce un transfer de caldura de
la una din jonctiuni la celalalta si in acest mod are loc transferul de caldura.
Coeficientul Peltier P e defin it ca energie termica cedata sau absorbita reversibil
la jonctiunea dintre cele metale cand aceasta e traversata de canti tatea de electricitate
unitate . [P]SI = J/C = V

ΠAB = coeficientul Pelitier a intrgului termocuplu
ΠA,ΠB = coeficientii Peltier pentru fiecare material in parte.
Coeficientii Peltier sunt cantitatea de caldura care este cedata materialului

EFECTUL THOMSON

Reprezinta trecerea curentului electric printr -un conductor supus unui gradient
de temperatura longitudinal produce absorbtia sau degajarea de caldura, in functie de
sensul curentului ai al gradientului de tem peratura.

Acest efect este diferit de efectul Joule deoarece in efectul jo ule materialul se
incalzeste la trecerea curentului electric, se genereaza caldura in mod ireversibil,
indiferent de sensul curentului, iar in efectul Thomson se poate genera sau absorbi
caldura in mod reversibil, depinzand de sensul curentului electric.
Coeficientul Thomson h al unui material este cantitatea de caldura
absorbita/generata reversibil cand sarcina electrica unitate traverseaza 2 pu ncte din
material a caror temperatura difera cu 1°C sau K.
h = c v/(n*e) = π^2 / 2)*(T/T F)*k b/e