Efisica

Efeito termoelétrico ou efeito Seebeck

 

Suponhamos que dois pedaços de certo metal a sejam soldados aos extremos e de um pedaço de metal b de natureza diferente (fig. 154). (Por exemplo: o metal a pode ser cobre, e o metal b pode-ser ferro). Se as duas soldas e forem mantidas a temperaturas diferentes e , aparecerá entre e uma diferença de potencial. Esse fenômeno é chamado efeito termoelétrico, ou efeito Seebeck. O conjunto dos dois metais é chamado par termoelétrico.

efeito termoelétrico

Figura 154

Para se manter as uniões e à temperaturas diferentes pode-se, por exemplo, manter no gelo fundente e aquecer com um maçarico. Para se perceber que existe a diferença de potencial entre e pode-se ligar um amperômetro sensível entre os pedaços de metal a; o amperômetro indicará a passagem de uma corrente elétrica.

Os dois metais podem também ser ligados como indica a figura 155, de modo que eles formam um circuito fechado. Neste caso, para se perceber a passagem da corrente basta aproximar-se uma agulha imantada. Ela será desviada de sua posição de equilíbrio, indicando assim que pelos condutores passa uma corrente elétrica (Veja tópico "Dielétricos e constante dielétrica" ).

circuito fechado

Figura 155

É importante notar que o fenômeno existe somente quando há diferença de temperatura entre as duas junções. Não havendo diferença de temperatura, mesmo que as duas junções sejam aquecidas não há termoeletricidade.

 

Lei

 

Para pequenas diferenças de temperatura e quando uma das junções é mantida à temperatura constante, a diferença de potencial entre e é proporcional à diferença de temperatura. Mas, para grandes diferenças de temperatura a diferença de potencial entre e é dada por uma lei do tipo:

em que a, b e c são constantes.

Repetimos que isso é verdadeiro quando uma das junções é mantida a temperatura constante. Pois, por exemplo, se uma junção é mantida a 0oC e a outra a 10oC, a diferença de potencial gerada não é a mesma que apareceria se uma fosse mantida a 100oC e a outra a 110oC, embora nos dois casos a diferença de temperatura seja de 10oC.

A diferença de potencial gerada no fenômeno termoelétrico é sempre muito pequena. Exemplo: num par constituído por cobre e ferro, uma diferença de temperatura de 100oC gera diferença de potencial de ordem de 0,001 volt.

 

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