Què és l'efecte Thomson?

Què és l'efecte Thomson?

Definició de l'efecte Thomson

L'efecte Thomson és una part important del fenomen de la termoelectricitat, que descriu el fenomen d'absorció o emissió de calor en un conductor (o semiconductor) en presència d'un gradient de temperatura quan hi passa una corrent elèctrica.

Principi de funcionament

Quan una corrent elèctrica passa per un conductor amb un gradient de temperatura, els electrons (o altres portadors de càrrega) experimenten un entorn tèrmic diferent durant el seu moviment. Com que els portadors tenen estats d'energia diferents a temperatures diferents, emeten una quantitat d'energia (exotèrmic) quan es mouen de la regió de temperatura alta a la de baixa, i absorbeixen energia (endotèrmic) quan es mouen de la regió de temperatura alta. Aquest fenomen es pot descriure mitjançant el coeficient de Thomson (

T) per quantificar, que defineix el canvi de calor generat quan una unitat de corrent passa per un gradient de temperatura unitari.

Fórmula de l'efecte Thomson

P T és la potència tèrmica per unitat de longitud;

Σ és un coeficient de Thomson

I∇ és la intensitat de la corrent

∇T és el gradient de temperatura

Aplicacions

• Refrigeradors termoelectrics: Encara que principalment basats en l'efecte Peltier, comprendre l'efecte Thomson és molt important per dissenyar refrigeradors termoelectrics eficients.

• Generadors termoelectrics: L'efecte Thomson també és un factor a considerar en el desenvolupament de generadors termoelectrics per convertir el calor residu en electricitat.

• Recerca en materials termoelectrics: L'efecte Thomson proporciona una base teòrica important per al desenvolupament de nous materials termoelectrics.