Efecto Termoeléctrico

Tipo de Efecto

Vista de Termopar

Material A Cu

Unión

Material B Constantan

Distribución de Temperatura

Mediciones Eléctricas

Flujo de Calor

Propiedades del Material

Coef. Seebeck S 0 µV/K

Coef. Peltier Π 0 mV

Coef. Thomson τ 0 µV/K

Figura de Mérito ZT 0

Parámetros

Temperaturas

Unión Caliente T₂: 350 K Unión Fría T₁: 300 K Gradiente de Temperatura: 50 K

Parámetros Eléctricos

Corriente I: 1.0 A Coef. Seebeck S: 40 µV/K Resistencia R: 1.0 Ω

Selección de Material

Material A Material B Conductividad Térmica κ: 1.5 W/(m·K)

Controles de Animación

Velocidad de Animación: 1x Mostrar Flujo de Electrones Mostrar Flujo de Calor Mostrar Voltaje

Ajustes Rápidos

Ecuaciones Termoeléctricas

Efecto Seebeck V = S(T₂ - T₁)

Efecto Peltier Q = Π·I = S·T·I

Efecto Thomson Q = τ·I·ΔT

Coef. Thomson τ τ = T·dS/dT

Figura de Mérito ZT ZT = S²σT/κ

Eficiencia η = (T_h - T_c)/T_h · (√(1+ZT) - 1)/(√(1+ZT) + T_c/T_h)

¿Qué son los Efectos Termoeléctricos?

Los efectos termoeléctricos implican la conversión entre energía térmica y eléctrica.

Efecto Seebeck

Voltaje de Temperatura: El efecto Seebeck, descubierto por Thomas Johann Seebeck en 1821, describe la generación de una fuerza electromotriz (voltaje) en un conductor sometido a un gradiente de temperatura.

Efecto Peltier

Calor de la Corriente: El efecto Peltier, descubierto por Jean Charles Athanase Peltier en 1834, describe la absorción o liberación de calor cuando una corriente eléctrica pasa a través de una unión de dos materiales diferentes.

Efecto Thomson

Calor en Gradientes de Temperatura: El efecto Thomson, predicho por William Thomson (Lord Kelvin) en 1851, describe la absorción o liberación de calor cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor homogéneo con un gradiente de temperatura.

Materiales Termoeléctricos

Figura de Mérito ZT: El rendimiento del material se caracteriza por la figura de mérito adimensional ZT = S²σT/κ.

Aplicaciones Prácticas

Medición de Temperatura: Los termopares son los sensores de temperatura más utilizados.Refrigeración de Estado Sólido: Los dispositivos Peltier ofrecen refrigeración compacta y confiable.Generación de Energía: Los generadores termoeléctricos convierten el calor residual en electricidad.

Contexto Histórico

El estudio de los efectos termoeléctricos comenzó a principios del siglo XIX.