Et æble knuste Newtons tanker om universel gravitation. Hvem fandt så nøglen til at låse op for termoelektricitetens verden? Lad os træde ind i udviklingshistorienTECog termoelektricitetens verden.
Blandt så mange kendte personer i det termoelektriske felts korte historie er der én person, vi ikke kan undgå - Thomas John Seebeck. Så hvad gjorde han præcis, der får os termoelektriske mennesker til at huske ham?
Thomas Johann Seebeck (tysk: Thomas Johann Seebeck, 9. april 1770 – 10. december 1831) blev født i Tallinn i 1770 (dengang en del af Østpreussen og nu Estlands hovedstad). Seebecks far var tysker af svensk afstamning. Måske af denne grund opmuntrede han sin søn til at studere medicin ved universitetet i Berlin og universitetet i Göttingen, hvor han engang havde studeret. I 1802 opnåede Seebeck en lægeeksamen. Fordi den retning, han valgte, var fysik i eksperimentel medicin, og han tilbragte det meste af sit liv med uddannelse og forskning i fysik, betragtes han generelt som fysiker.
I 1821 forbandt Seebeck to forskellige metalledninger sammen for at danne et elektrisk strømkredsløb. Han forbandt to ledninger ende mod ende for at danne en knude. Pludselig opdagede han, at hvis en af knudepunkterne blev opvarmet til en meget høj temperatur, mens den anden blev holdt ved en lav temperatur, ville der være et magnetfelt omkring kredsløbet. Han kunne simpelthen ikke tro, at når varme blev påført et kryds dannet af to metaller, ville der blive genereret en elektrisk strøm. Dette kunne kun forklares med termomagnetisk strøm eller termomagnetisk fænomen. I løbet af de næste to år (1822-1823) rapporterede Seebeck sine kontinuerlige observationer til Preussian Scientific Society og beskrev denne opdagelse som "metalmagnetisering forårsaget af temperaturforskelle".
Seebeck opdagede faktisk den termoelektriske effekt, men han kom med en forkert forklaring: Årsagen til det magnetiske felt, der blev genereret omkring ledningen, var, at temperaturgradienten magnetiserede metallet i en bestemt retning, snarere end dannelsen af en elektrisk strøm. Det videnskabelige samfund mener, at dette fænomen skyldes, at temperaturgradienten forårsager en elektrisk strøm, som igen genererer et magnetfelt omkring ledningen. Seebeck var ekstremt vred over en sådan forklaring. Han svarede, at forskernes øjne var blændet af Ørsteds (elektromagnetismens pioner) erfaring, så de kunne kun forklare det med teorien om, at "magnetiske felter produceres af elektrisk strøm", og tænkte ikke på andre forklaringer. Seebeck havde dog selv svært ved at forklare, at hvis kredsløbet blev afbrudt, genererede temperaturgradienten ikke et magnetfelt omkring ledningen. Det var først i 1823, at den danske fysiker Ørsted påpegede, at der var tale om et fænomen med termoelektrisk omdannelse, og derfor blev det officielt navngivet. Seebeck-effekten var således født. Denne revision afspejler betydningen af kollaborativ verifikation i det videnskabelige samfund.
Efter at have læst historien, her er nøglepunktet!
Q: Hvad er Seebeck-effekten?
A: Seebeck effekt: Når to forskellige ledere eller halvledere danner et lukket kredsløb, hvis der er en temperaturforskel ved de to kontaktpunkter, vil der blive genereret en elektromotorisk kraft (benævnt termoelektrisk potentiale) i kredsløbet, hvorved der dannes en strøm. Dens retning afhænger af retningen af temperaturgradienten, og de varme ende-elektroner migrerer normalt fra negativ til positiv.
Spørgsmål: Hvad er anvendelsesscenarierne for Seebeck-effekten?
A: Anvendelsesscenarier for Seebeck-effekten: elproduktionssystemer til udstyr i luft- og rumfartsområdet, elproduktionssystemer til pejse, elproduktionssystemer til ovne osv.
