Thermoelektrizität

Bei Schneider Laborplan erhalten Physiklehrerinnen und Physiklehrer hochwertige Lehrmittel für Demonstrationsversuche im Bereich der Thermoelektrizität

Unter Thermoelektrizität versteht man die gegenseitige Beeinflussung von Temperatur und Elektrizität und ihre Umsetzung in einander. Bei Schneider Laborplan erhalten Lehreirnnen und Lehrer didaktisch hochwertige Lehrmittel zur Demonstration des Seebeck-Effekt (auch thermoelektrischer Effekt), Peltier-Effekt und des Thomson-Effekt, die jeweils eine umkehrbare Wechselwirkung zwischen den beiden physikalischen Größen beschreiben.

Beim Seebeck-Effekt entsteht zwischen zwei Punkten eines elektrischen Leiters, die eine verschiedene Temperatur haben, eine elektrische Spannung. Dieser Effekt wird bei Thermoelementen und thermoelektrischen Generatoren angewendet. Beim Peltier-Effekt liegen gegenüber dem Seebeck-Effekt umgekehrte Verhältnisse vor - ein äußerer Stromfluss bewirkt eine Änderung des Wärmetransportes.

Während jedoch der Seebeck-Effekt das Entstehen einer Spannung beschreibt, tritt der Peltier-Effekt ausschließlich durch das Fließen eines äußeren Stromes auf. In einem stromdurchflossenen Thermopaar treten immer beide Effekte auf, bei metallischen Thermopaaren ist der Peltier-Effekt jedoch nur schwer nachweisbar.
Die Entdeckung machte Jean Peltier 1834 daher erst dreizehn Jahre nach der Entdeckung des Seebeck-Effektes. Der Peltier-Effekt tritt auf, wenn zwei Leiter mit unterschiedlichen elektronischen Wärmekapazitäten in Kontakt gebracht werden und durch einen von außen angelegten elektrischen Strom Elektronen aus dem einen Leiter in den anderen fließen. Mit geeigneten Materialien gelingt es dadurch in Peltier-Elementen, mit elektrischem Strom beispielsweise zur Kühlung Temperaturdifferenzen zu erzeugen oder umgekehrt aus Temperaturdifferenzen elektrischen Strom zu erzeugen.

Der Thomson-Effekt, benannt nach William Thomson, 1. Baron Kelvin 1856, beschreibt den geänderten Wärmetransport entlang eines stromdurchflossenen Leiters, in welchem ein Temperaturgradient vorliegt. Jeder stromdurchflossene Leiter mit einer Temperaturdifferenz zwischen zwei Punkten wird, abhängig vom Metall, entweder mehr oder weniger Wärme transportieren, als er dies ohne Stromfluss aufgrund der Wärmeleitfähigkeit täte. Dieser Effekt überlagert sich jedoch mit der Erwärmung des elektrischen Leiters durch den Strom auf Grund seines Widerstandes und ist daher schlecht nachweisbar.