Effet Thermoélectrique

Type d'Effet

Vue Thermocouple

Matériau A Cu

Junction

Matériau B Constantan

Distribution de Température

Mesures Électriques

Flux de Chaleur

Propriétés des Matériaux

Coeff. Seebeck S 0 µV/K

Coeff. Peltier Π 0 mV

Coeff. Thomson τ 0 µV/K

Facteur de Mérite ZT 0

Paramètres

Températures

Junction Chaude T₂: 350 K Junction Froide T₁: 300 K Gradient de Température: 50 K

Paramètres Électriques

Courant I: 1.0 A Coeff. Seebeck S: 40 µV/K Résistance R: 1.0 Ω

Sélection de Matériau

Matériau A Matériau B Conductivité Thermique κ: 1.5 W/(m·K)

Contrôles d'Animation

Vitesse d'Animation: 1x Afficher le Flux d'Électrons Afficher le Flux de Chaleur Afficher la Tension

Préréglages Rapides

Équations Thermoélectriques

Effet Seebeck V = S(T₂ - T₁)

Effet Peltier Q = Π·I = S·T·I

Effet Thomson Q = τ·I·ΔT

Coeff. Thomson τ τ = T·dS/dT

Facteur de Mérite ZT ZT = S²σT/κ

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

Que sont les Effets Thermoélectriques?

Les effets thermoélectriques impliquent la conversion entre énergie thermique et électrique.

Effet Seebeck

Tension de Température: L'effet Seebeck, découvert par Thomas Johann Seebeck en 1821, décrit la génération d'une force électromotrice (tension) dans un conducteur soumis à un gradient de température.

Effet Peltier

Chaleur du Courant: L'effet Peltier, découvert par Jean Charles Athanase Peltier en 1834, décrit l'absorption ou le libération de chaleur lorsqu'un courant électrique traverse une jonction de deux matériaux différents.

Effet Thomson

Chaleur dans les Gradients de Température: L'effet Thomson, prédit par William Thomson (Lord Kelvin) en 1851, décrit l'absorption ou la libération de chaleur lorsqu'un courant électrique traverse un conducteur homogène avec un gradient de température.

Matériaux Thermoélectriques

Facteur de Mérite ZT: La performance du matériau est caractérisée par le facteur de mérite sans dimension ZT = S²σT/κ.

Applications Pratiques

Mesure de Température: Les thermocouples sont les capteurs de température les plus utilisés.Refroidissement à État Solide: Les dispositifs Peltier offrent un refroidissement compact et fiable.Génération d'Électricité: Les générateurs thermoélectriques convertissent la chaleur perdue en électricité.

Contexte Historique

L'étude des effets thermoélectriques a commencé au début du 19e siècle.