Et eple knuste Newtons tanker om universell gravitasjon. Så, hvem fant nøkkelen til å låse opp en verden av termoelektrisitet? La oss gå inn i utviklingshistorien tilTECog termoelektrisitetens verden.
Blant så mange kjente personer i det termoelektriske feltets korte historie, er det én person vi ikke kan unngå - Thomas John Seebeck. Så, hva gjorde han som fikk oss termoelektriske mennesker til å huske ham?
Thomas Johann Seebeck (tysk: Thomas Johann Seebeck, 9. april 1770 – 10. desember 1831) ble født i Tallinn i 1770 (den gang en del av Øst-Preussen og nå hovedstaden i Estland). Seebecks far var en tysker av svensk avstamning. Kanskje av denne grunn oppmuntret han sønnen til å studere medisin ved universitetet i Berlin og universitetet i Göttingen, hvor han en gang hadde studert. I 1802 oppnådde Seebeck en medisinsk grad. Fordi retningen han valgte var fysikk i eksperimentell medisin og han tilbrakte mesteparten av livet sitt engasjert i utdanning og forskning innen fysikk, blir han generelt sett på som en fysiker.
I 1821 koblet Seebeck to forskjellige metallledninger sammen for å danne en elektrisk strømkrets. Han koblet to ledninger ende mot ende for å danne en node. Plutselig oppdaget han at hvis en av nodene ble varmet opp til en veldig høy temperatur mens den andre ble holdt på en lav temperatur, ville det være et magnetfelt rundt kretsen. Han kunne rett og slett ikke tro at når varme ble tilført et kryss dannet av to metaller, ville det bli generert en elektrisk strøm. Dette kunne bare forklares med termomagnetisk strøm eller termomagnetisk fenomen. I løpet av de neste to årene (1822-1823) rapporterte Seebeck sine kontinuerlige observasjoner til Prussian Scientific Society, og beskrev denne oppdagelsen som "metallmagnetisering forårsaket av temperaturforskjeller".
Seebeck oppdaget faktisk den termoelektriske effekten, men han kom med en feil forklaring: Årsaken til magnetfeltet som ble generert rundt ledningen var at temperaturgradienten magnetiserte metallet i en bestemt retning, snarere enn dannelsen av en elektrisk strøm. Det vitenskapelige samfunnet mener at dette fenomenet skyldes at temperaturgradienten forårsaker en elektrisk strøm, som igjen genererer et magnetfelt rundt ledningen. Seebeck var ekstremt sint over en slik forklaring. Han svarte at forskernes øyne ble blendet av Oersteds (pioneren innen elektromagnetisme) erfaring, så de kunne bare forklare det med teorien om at "magnetiske felt produseres av elektrisk strøm", og tenkte ikke på noen andre forklaringer. Seebeck syntes imidlertid selv det var vanskelig å forklare det faktum at dersom kretsen ble avbrutt, genererte ikke temperaturgradienten et magnetfelt rundt ledningen. Det var først i 1823 at den danske fysikeren Oersted påpekte at dette var et fenomen med termoelektrisk konvertering, og dermed ble det offisielt navngitt. Seebeck-effekten ble dermed født. Denne revisjonen reflekterer betydningen av samarbeidende verifisering i det vitenskapelige samfunnet.
Etter å ha lest historien, her er hovedpoenget!
Spørsmål: Hva er Seebeck-effekten?
A: Seebeck-effekt: Når to forskjellige ledere eller halvledere danner en lukket krets, hvis det er en temperaturforskjell ved de to kontaktpunktene, vil en elektromotorisk kraft (referert til som termoelektrisk potensial) genereres i kretsen, og dermed danne en strøm. Retningen avhenger av retningen til temperaturgradienten, og de varme endeelektronene migrerer vanligvis fra negativ til positiv.
Spørsmål: Hva er bruksscenarioene for Seebeck-effekten?
A: Bruksscenarioer for Seebeck-effekten: kraftgenereringssystemer for utstyr i romfartsfeltet, kraftgenereringssystemer for peis, kraftgenereringssystemer for ovner, etc.
