Apa itu Efek Seebeck?

Efek Seebeck menggambarkan fenomena termoelektrik di mana perbedaan suhu antara dua logam yang berbeda dalam suatu rangkaian diubah menjadi arus listrik.

Ditemukan pada tahun 1821, Efek Seebeck adalah salah satu dari tiga fenomena reversibel yang menggambarkan proses serupa yang berkaitan dengan termoelektrik, konduktivitas, dan suhu. Efek Peltier pertama kali diamati pada tahun 1834 dan Efek Thomson pertama kali dijelaskan pada tahun 1851.

Efek Seebeck dinamai untuk ilmuwan Prusia Timur Thomas Johann Seebeck (1770-1831). Pada tahun 1821, Seebeck menemukan bahwa rangkaian yang terbuat dari dua logam yang berbeda menghantarkan listrik jika dua tempat di mana logam tersebut terhubung ditahan pada suhu yang berbeda. Seebeck meletakkan kompas di dekat sirkuit yang dia bangun dan memperhatikan bahwa jarumnya dibelokkan. Dia menemukan bahwa besarnya defleksi meningkat secara proporsional ketika perbedaan suhu meningkat. Eksperimennya juga mencatat bahwa distribusi suhu di sepanjang konduktor logam tidak mempengaruhi kompas. Namun, mengubah jenis logam yang dia gunakan memang mengubah besaran yang dibelokkan jarum.

Koefisien Seebeck adalah angka yang menggambarkan tegangan yang dihasilkan antara dua titik pada konduktor, di mana perbedaan suhu seragam 1 kelvin ada di antara titik-titik tersebut. Logam dalam percobaan Seebeck bereaksi terhadap suhu, menciptakan loop arus di sirkuit dan medan magnet. Tidak menyadari adanya arus listrik pada saat itu, Seebeck secara keliru berasumsi bahwa ini adalah efek termomagnetik.

Pada tahun 1834, ilmuwan Prancis Jean Charles Athanase Peltier (1784-1845) menggambarkan fenomena kedua yang terkait erat, yang sekarang dikenal sebagai Efek Peltier. Dalam eksperimennya, Peltier mengubah tegangan antara konduktor logam dan menemukan bahwa suhu di kedua persimpangan berubah secara proporsional. Pada tahun 1839, ilmuwan Jerman Heinrich Lenz (1804-1865) memperluas penemuan Peltier dan menjelaskan perpindahan panas di persimpangan, tergantung pada arah aliran arus di sepanjang sirkuit. Sementara dua percobaan ini difokuskan pada bagian yang berbeda dari rangkaian dan efek termoelektrik, mereka sering disebut hanya sebagai Efek Seebeck-Peltier atau Efek Peltier-Seebeck.

Pada tahun 1851, fisikawan Inggris William Thomson (1824-1907), yang kemudian dikenal sebagai Baron Kelvin pertama, mengamati bahwa pemanasan atau pendinginan satu jenis konduktor logam dari arus listrik. Efek Thomson menggambarkan laju panas yang dibuat atau diserap dalam logam pembawa arus atau bahan konduktif lainnya, yang dikenai gradien suhu.

Termometer termokopel adalah alat teknik listrik yang didasarkan pada pengukuran Efek Seebeck dan efek Peltier dan Thompson. Termometer bekerja dengan mengubah beda potensial panas menjadi beda potensial listrik.