TERMOELECTRICIDAD Y APLICACIONES

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ  CARRIÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

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“TERMOELECTRICIDAD Y APLICACIONES“

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CURSO:

CICLO:

SEMESTRE ACADÉMICO:

DOCENTE:

ALUMNOS:

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ÍNDICE

I.- Carátula…………………………………………………………….………. pág.  1

II.- Dedicatoria………………………………………………………….…....  pág. 2

III.- Índice……………………………………………………………………… pág. 3

IV.- Introducción…………………………………………………………...… pág. 4

V.- Desarrollo del contenido del tema …………………………………... pág. 5 -

        V.A.- Efecto Seebeck……………………………………………...... pág. 6-10

        V.B.- Efecto Peltier…………………………………………………... pág. 11-12

        V.C. - Efecto Thomson………………………………………….…… pág. 13-14

        V.D. - Efecto Joule……………………………………………….….  pág. 15-16

        V.E.- Aplicaciones del efecto Joule……………………………….. pág. 17-18

        V.F.- Aplicaciones del efecto Seebeck………………………..….. pág. 19

        V.G.- Aplicaciones del efecto Peltier……………………….……… pág. 20-23

        V.H.- Aplicaciones del efecto Thomson……………………..……. pág.

VI.- Conclusiones……………………………………………………………. pág.

VII.- Bibliografía……………………………………………………………… pág.

INTRODUCCIÓN

La interacción entre un fenómeno eléctrico y térmico se conoce como TERMOLELECTRICIDAD.

Ya por el siglo XIX muchos físicos, dieron pie a grandes conocimientos y descubrimientos sobre termoelectricidad.

El efecto Seebeck, propuesto por el físico alemán Seebeck T.J. explica que en un circuito cerrado por dos conductores distintos, cuyas uniones soldadas se encuentran en medios de temperaturas distintas, se produce entre ambos una diferencia de potencial. Esto se debe a que la naturaleza de los conductores responden diferentemente  a la diferencia de temperatura, creando una corriente de circuito, que produce un campo magnético. Este dispositivo se conoce como termopar.

El efecto Peltier es todo lo opuesto al efecto Seebeck, que consiste en hacer pasar corriente por una fuente de energía eléctrica continua, a través de un circuito formado por dos conductores de distinta naturaleza, obteniendo que una de sus uniones absorba calor y la otra  ceda. El calor que cede el foco caliente será la suma de la energía eléctrica aportada al termoelemento y el calor absorbido por el foco frío.

El efecto Thomson, planteado por Thomson W., consiste en la absorción o liberación de calor, en el calentamiento o enfriamiento de un conductor portador de corriente con una gradiente de temperatura.

El efecto Joule, descubierto por el físico físico inglés James Prescott Joule, consiste en que la materia ofrece un tipo de resistencia al movimiento de los electrones, los cuales ceden energía cinética al entorno debido a los constantes choques de los electrones con el núcleo. Esta energía proporcionada por los electrones se van disipando en forma de calor.

Estos cuatro efectos son los más representativos para explicar la termoelectricidad.

TERMOELECTRICIDAD

El efecto termoeléctrico es la conversión directa de la diferencia de temperatura a voltaje eléctrico y viceversa. Un dispositivo termoeléctrico crea un voltaje cuando hay una diferencia de temperatura a cada lado. Por el contrario cuando se le aplica un voltaje, crea una diferencia de temperatura (conocido como efecto Peltier). A escala atómica (en especial, portadores de carga), un gradiente de temperatura aplicado provoca portadores cargados en el material, si hay electrones o huecos, para difundir desde el lado caliente al lado frío, similar a un gas clásico que se expande cuando se calienta; por consiguiente, la corriente es inducida termalmente.

Este efecto se puede usar para generar electricidad, medir temperatura, enfriar objetos, o calentarlos o cocinarlos. Porque la dirección de calentamiento o enfriamiento es determinada por el signo del voltaje aplicado, dispositivos termoeléctricos producen controladores de temperatura muy convenientes.

Tradicionalmente, el término efecto termoeléctrico o termoelectricidad abarca tres efectos identificados separadamente, elefecto Seebeck, el efecto Peltier, y el efecto Thomson. En muchos libros de texto, el efecto termoeléctrico puede llamarse efecto Peltier-Seebeck. Esta separación proviene de descubrimientos independientes del físico Francés Jean Charles Athanase Peltier y del físico Estonio-Alemán Thomas Johann Seebeck. El Efecto Joule, el calor generado cuando se aplica un voltaje a través de un material resistivo, es fenómeno relacionado, aunque no se denomine generalmente un efecto termoeléctrico (y se considera usualmente como un mecanismo de pérdida debido a la no idealidad de los dispositivos termoeléctricos). Los efectos Peltier-Seebeck y Thomson pueden en principio ser termodinámicamente reversibles, mientras que el calentamiento Joule no lo es.

EFECTO SEEBECK.

El efecto Seebeck es la conversión de diferencias de temperatura directamente a electricidad.

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Seebeck descubrió que la aguja de una brújula se desviaba cuando se formaba un circuito cerrado de dos metales unidos en dos lugares con una diferencia de temperatura entre las uniones. Esto se debe a que los metales responden diferentemente a la diferencia de temperatura, creando una corriente de circuito, que produce un campo magnético. Seebeck, aun así, en ese momento no reconoció allí una corriente eléctrica implicada, así que llamó al fenómeno el efecto termomagnético, pensando que los dos metales quedaban magnéticamente polarizados por el gradiente de temperatura. El físico Danés Hans Christian Ørsted jugó un papel vital en la explicación y concepción del término “termoelectricidad”.

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