Quando dois metais são postos em contato surge na junção uma tensão (diferença de potencial) cuja intensidade depende da temperatura da junção e da natureza dos dois metais empregados Se os dois fios. de metais diferentes, forem ligados de maneira a formar duas junções que se mantenham a temperaturas diversas haverá entre elas uma diferença de potencial e, consequentemente a passagem de corrente. Isto se chama efeito Seebeck (de Thomas Seebeck) A tensão encontrada entre as duas junções dá a diferença de temperatura entre ambas. Este dispositivo é chamado par térmico e é sensível a variações de temperatura. A sensibilidade aumentará se forem colocadas em serie diversas junções.
O efeito Peltier (descoberto por Jean Peltier) é o inverso do efeito Seebeck. Quando uma corrente passa através de um circuito que contém junções de diferentes metais há liberação de calor em uma das juntas e a outra se resfria; se a corrente for invertida, a junção quente se resfria e a fria se aquece. O efeito Peltier é portanto reversível.
Quando se empregam. como junção, dois metais o efeito Peltier é pequeno demais para qualquer aplicação prática entretanto alguns semicondutores são mais de duzentas vezes mais eficientes do que os pares térmicos de metal puro, chegando a produzir diferenças de temperatura de até 75 C. Alem disso, um par formado de um metal e um semicondutor do tipo p produz uma voltagem de sinal oposto ao da tensão de uma junção composta de metal e de um semicondutor do tipo n. Quando uma corrente passa através deste dispositivo chama do elemento Peltier, ele absorve calor de um lado e emite o por outro. A inversão da corrente causa a inversão do fluxo de calor quando um objeto precisa ser mantido a temperatura constante, emprega-se um par térmico, destinado a operar um comutador fazendo com que um elemento Peltier aqueça ou resfrie objeto segundo as necessidades. Inversamente, se aquecermos um lado do elemento Peltier e resfriarmos o outro, uma corrente se estabelecera, em consequência.
O radiômetro de rede (a esquerda) mede a diferença que existe
entre a radiação solar e radiação refletiva do solo. Um elemento
Peltier (a direita) produz uma diferença de temperatura.
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