Ilustrasi ini menunjukkan diagram skematik dari tiga efek utama dalam medan termoelektrik kita: yaitu efek Seebeck, efek Peltier, dan efek Thomson. Kali ini, kita akan mengeksplorasi William Thomson dan penemuan hebatnya – efek Thomson.
William Thomson lahir di Irlandia pada tahun 1824. Ayahnya, James, adalah seorang profesor matematika di Royal College Belfast. Kemudian, saat dia mengajar di Universitas Glasgow, keluarganya pindah ke Glasgow, Skotlandia ketika William berusia delapan tahun. Thomson masuk Universitas Glasgow pada usia sepuluh tahun (Anda tidak perlu heran bahwa pada era itu, universitas-universitas Irlandia akan menerima siswa sekolah dasar paling berbakat), dan mulai mempelajari kursus tingkat universitas pada usia 14 tahun. Pada usia 15 tahun, ia memenangkan medali emas universitas untuk artikel berjudul "Bentuk Bumi". Thomson kemudian melanjutkan studi di Universitas Cambridge dan lulus sebagai siswa terbaik kedua di kelasnya. Setelah lulus, ia pergi ke Paris dan melakukan penelitian eksperimental selama satu tahun di bawah bimbingan Rene. Pada tahun 1846, Thomson kembali ke Universitas Glasgow untuk menjabat sebagai profesor filsafat alam (yaitu fisika) hingga pensiun pada tahun 1899.
Thomson mendirikan laboratorium fisika modern pertama di Universitas Glasgow. Pada usia 24 tahun, ia menerbitkan monografi tentang termodinamika dan menetapkan "skala suhu termodinamika absolut" untuk suhu. Pada usia 27 tahun, ia menerbitkan buku "Teori Termodinamika", yang menetapkan hukum kedua termodinamika dan menjadikannya hukum dasar fisika. Bersama-sama menemukan efek Joule-Thomson selama difusi gas dengan Joule; Setelah sembilan tahun membangun kabel bawah laut Atlantik permanen antara Eropa dan Amerika, ia dianugerahi gelar bangsawan "Lord Kelvin".
Ruang lingkup penelitian Thomson cukup luas sepanjang hidupnya. Dia memberikan kontribusi yang signifikan dalam fisika matematika, termodinamika, elektromagnetisme, mekanika elastisitas, teori eter dan ilmu bumi.
Pada tahun 1856, Thomson melakukan analisis komprehensif terhadap efek Seebeck dan efek Peltier dengan menerapkan prinsip termodinamika yang telah ia tetapkan, dan membuat hubungan antara koefisien Seebeck yang awalnya tidak berhubungan dan koefisien Peltier. Thomson percaya bahwa pada nol mutlak, terdapat hubungan berganda sederhana antara koefisien Peltier dan koefisien Seebeck. Atas dasar ini, ia secara teoritis meramalkan efek termoelektrik baru, yaitu ketika arus mengalir melalui konduktor dengan suhu tidak merata, selain menghasilkan panas Joule yang ireversibel, konduktor juga menyerap atau melepaskan sejumlah panas (disebut panas Thomson). Atau sebaliknya bila suhu kedua ujung batang logam berbeda maka akan terbentuk beda potensial listrik pada kedua ujung batang logam. Fenomena ini kemudian disebut efek Thomson dan menjadi efek termoelektrik ketiga setelah efek Seebeck dan efek Peltier.
Ceritanya sudah berakhir. Inilah poin kuncinya!
T: Apa tiga efek termoelektrik utama?
A: Efek Seebeck, juga dikenal sebagai efek termoelektrik pertama, mengacu pada fenomena termoelektrik yang disebabkan oleh perbedaan suhu antara dua konduktor atau semikonduktor yang berbeda, yang mengakibatkan perbedaan tegangan antara dua zat.
Efek Peltier, juga dikenal sebagai efek termoelektrik kedua, mengacu pada fenomena ketika arus melewati titik kontak yang dibentuk oleh konduktor A dan B, selain panas Joule yang dihasilkan akibat arus yang mengalir melalui rangkaian, terdapat juga efek endotermik atau eksotermik pada titik kontak. Ini adalah reaksi kebalikan dari efek Seebeck. Karena panas Joule tidak bergantung pada arah arus, panas Peltier dapat diukur dengan mengalirkan listrik dua kali dalam arah yang berlawanan.
Efek Thomson, juga dikenal sebagai efek termoelektrik ketiga, diusulkan oleh Thomson untuk mempunyai hubungan berganda sederhana antara koefisien Peltier dan koefisien Seebeck pada nol mutlak. Atas dasar ini, ia secara teoritis meramalkan efek termoelektrik baru, yaitu ketika arus mengalir melalui konduktor dengan suhu tidak merata, selain menghasilkan panas Joule yang ireversibel, konduktor juga menyerap atau melepaskan sejumlah panas (disebut panas Thomson). Atau sebaliknya bila suhu kedua ujung batang logam berbeda maka akan terbentuk beda potensial listrik pada kedua ujung batang logam.
T: Apa hubungan ketiga efek termoelektrik ini?
J: Ketiga efek termoelektrik mempunyai hubungan tertentu: Efek Thomson adalah fenomena dimana potensial listrik dihasilkan ketika ada perbedaan suhu antara kedua ujung konduktor; Efek Pellier adalah fenomena dimana terjadi perbedaan suhu antara kedua ujung konduktor bermuatan (satu ujung menghasilkan panas dan ujung lainnya menyerap panas). Kombinasi keduanya membentuk efek Seebeck.
Singkatnya, efek termoelektrik mengacu pada fenomena bahwa ketika ada perbedaan suhu pada titik kontak dua bahan, maka akan terjadi perbedaan potensial listrik dan arus. Efek Seebeck mengubah energi panas menjadi energi listrik, efek Peltier mewujudkan konversi timbal balik antara energi listrik dan panas, dan efek Thomson menggambarkan efek termal ketika arus melewati suatu material.
X-Pantasadalah produsen dan pemasok profesionalBahan Termoelektrik, Pendingin TermoelektrikDanRakitan Pendingin Termoelektrikdi Tiongkok. Selamat datang untuk berkonsultasi dan membeli.
