Termopares

Efeito Seebeck
Em 1821, Thomas Johann Seebeck descobriu que um circuito feito de dois metais diferentes, com junções em temperaturas diferentes desviaria o ímã da bússola. Seebeck inicialmente acreditava que isto devia-se ao magnetismo induzido pela diferença de temperatura. No entanto, foi rapidamente percebido que uma corrente elétrica que é induzida, que pela lei de
Ampère desvia o ímã. Mais especificamente, a diferença de temperatura produz um potencial elétrico (tensão), que pode conduzir uma corrente elétrica em um circuito fechado. Hoje, esse efeito é conhecido como efeito Peltier-Seebeck.
A tensão produzida é proporcional à diferença de temperatura entre as duas junções. A tensão de Seebeck não depende da distribuição de temperatura ao longo dos metais entre as junções. Este efeito é a base física para um termopar, que é usado frequentemente para medição de temperatura.

As Três Leis Termoelétricas
Lei do Circuito Homogêneo
Uma corrente elétrica não pode ser sustentada em um circuito de um único metal homogêneo.
Olhe para as duas imagens a seguir. Os dois circuitos são idênticos e a temperatura na junção é igual. Ambos irão gerar uma diferença de tensão. No circuito da direita, uma segunda fonte de calorr é colocada sob um dos dois fios do termopar e aquece-o. A primeira lei diz que, devido a segunda fonte de calor aquecer apenas um fio e não a junção, a tensão de saída de ambos os circuito serão a mesma. A tensão de saída só é afetada pela temperatura da junção e não a temperatura dos fios. Isso porque, qualquer mudança de temperatura num fio homogêneo não criará tensão.
Lei dos Metais Intermediários
Se
dois metais diferentes constituem um termopar e um terceiro metal diferente é introduzido ao circuito, enquanto a temperatura ao longo de todo o comprimento do terceiro metal é mantido uniforme, a tensão de saída não será afetado.
Olhe para o seguinte circuito. O fio azul do termopar é unido com um terceiro metal diferente. Se a temperatura do fio em toda