Was ist seebeck effekt?

Der Seebeck-Effekt, benannt nach Thomas Johann Seebeck, ist ein thermo-elektrisches Phänomen, bei dem eine Temperaturdifferenz zwischen zwei verschiedenen metallischen Leitern oder Halbleitern eine elektrische Spannung erzeugt. Diese Spannung wird auch als Thermospannung oder Seebeck-Spannung bezeichnet.

Funktionsweise:

Wenn zwei unterschiedliche Metalle miteinander verbunden sind und die beiden Verbindungsstellen unterschiedliche Temperaturen aufweisen, entsteht ein Spannungsgradient entlang des Metalls, der durch die unterschiedliche Energieniveaus der Elektronen in den Materialien verursacht wird. Diese unterschiedliche thermische Bewegung der Ladungsträger (Elektronen oder Defektelektronen) führt zu einer Nettobewegung der Ladung, wodurch eine Spannung entsteht.

Anwendungen:

• Thermoelemente: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Thermoelement sind die häufigste Anwendung des Seebeck-Effekts. Sie werden zur Temperaturmessung in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt.

• Thermoelektrische Generatoren (TEGs): https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Thermoelektrischer%20Generator können Wärme direkt in elektrische Energie umwandeln. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen Wärme als Abfallprodukt vorhanden ist und zur Stromerzeugung genutzt werden kann, z. B. in Automobilen oder in der Raumfahrt.

• Temperatursensoren: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Temperatursensor Aufgrund der Abhängigkeit der erzeugten Spannung von der Temperaturdifferenz, werden Seebeck-Elemente in der Messtechnik als Temperatursensoren eingesetzt.

Wichtige Faktoren:

• Seebeck-Koeffizient (S): https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Seebeck-Koeffizient ist eine Materialeigenschaft, die die Größe der erzeugten Thermospannung pro Grad Temperaturdifferenz angibt. Materialien mit hohem Seebeck-Koeffizienten sind effizienter für thermo-elektrische Anwendungen.

• Materialpaarung: Die Wahl der Materialien für die Verbindung ist entscheidend, da verschiedene Materialpaarungen unterschiedliche Seebeck-Koeffizienten und somit unterschiedliche Effizienzen aufweisen.

• Temperaturdifferenz: Je größer die Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungsstellen ist, desto höher ist die erzeugte Spannung.