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Seebeck-Effekt

| Redakteur: Gerald Viola

Der Seebeck-Effekt ist ein Phänomen, bei dem ein Temperaturunterschied zwischen zwei ungleichen elektrischen Leitern oder Halbleitern einen Spannungsunterschied zwischen den zwei Substanzen

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Der Seebeck-Effekt ist ein Phänomen, bei dem ein Temperaturunterschied zwischen zwei ungleichen elektrischen Leitern oder Halbleitern einen Spannungsunterschied zwischen den zwei Substanzen herstellt.

Bei der Erwärmung einer der beiden Leiter oder Halbleiter fließen die erwärmten Elektronen zum kühleren. Wird das Paar durch einen Stromkreis verbunden, fließt Gleichstrom durch den Stromkreis.

Die durch den Seebeck-Effekt produzierte Spannung ist gering, üblicherweise beträgt sie nur ein paar Mikrovolt (das Millionste eines Volts) pro Kelvin Temperaturunterschied am Anschluss. Wenn der Temperaturunterschied groß genug ist, produzieren Seebeck-Effekt-Geräte ein paar Millivolt (das Tausendste eines Volts).

Wird ein großer Temperaturunterschied zwischen den Anschlüssen aufrecht erhalten, können große Anordnungen von Seebeck-Effekt-Geräten in kleinem Umfang brauchbaren elektrischen Strom liefern.

Der Seebeck-Effekt ist verantwortlich für das Verhalten von Thermoelementen, mit denen man Temperaturunterschiede annähernd misst oder elektronische Schalter betätigt, die große Systeme an und abschalten. Diese Fähigkeit wird in der thermoelektrischen Kühltechnik genutzt. Zu den in Thermokopplern häufig gebrauchten Metallkombinationen gehören Konstantan/Kupfer, Konstantan/Eisen, Konstantan/Chrom und Konstantan/Alumel.

Thomas Johann Seebeck entdeckte das Phänomen im 19. Jahrhundert. Erst vor kurzem, 2008, entdeckten Physiker etwas, was sie als Seebeck-Spin-Effekt bezeichnen. Zum Seebeck-Spin-Effekt kommt es, wenn magnetisiertes Metall erhitzt wird. Als Folge dessen ordnen sich die Elektronen entsprechend ihrer Drehung neu an. Anders als die normale Elektronenbewegung verursacht diese Neuordnung keine Abwärme. Der Seebeck-Spin-Effekt könnte die Entwicklung kleinerer, schnellerer und energieeffizienteren Mikrochips wie auch von Spintronic-Einheiten einleiten.

(ID:2021121)