¿Qué es el efecto Thomson?

¿Qué es el Efecto Thomson?

Definición del efecto Thomson

El efecto Thomson es una parte importante del fenómeno de la termoelectricidad, que describe el fenómeno de absorción o liberación de calor en un conductor (o semiconductor) en presencia de un gradiente de temperatura cuando pasa una corriente eléctrica por el conductor.

Principio de funcionamiento

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor con un gradiente de temperatura, los electrones (u otros portadores de carga) experimentan un entorno térmico diferente durante su movimiento. Dado que los portadores tienen diferentes estados de energía a diferentes temperaturas, liberan algo de energía (exotérmico) cuando se mueven de la región de alta temperatura a la de baja temperatura, y absorben energía (endotérmico) cuando se mueven de la región de alta temperatura. Este fenómeno puede describirse mediante el coeficiente de Thomson (

T) para cuantificar, lo que define el cambio en el calor generado cuando una unidad de corriente pasa a través de un gradiente de temperatura unitario.

Fórmula del efecto Thomson

P T es la potencia térmica por unidad de longitud;

Σ es un coeficiente de Thomson

I∇ es la intensidad de corriente

∇T es el gradiente de temperatura

Aplicaciones

• Enfriadores termoeléctricos: Aunque principalmente basados en el efecto Peltier, comprender el efecto Thomson es muy importante para diseñar enfriadores termoeléctricos eficientes.

• Generadores termoeléctricos: El efecto Thomson también es un factor a considerar al desarrollar generadores termoeléctricos para convertir el calor residual en electricidad.

• Investigación de materiales termoeléctricos: El efecto Thomson proporciona una base teórica importante para el desarrollo de nuevos materiales termoeléctricos.