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Teoria de Seebeck

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Seebeck descobriu a existência de correntes termoelétricas enquanto observava efeitos eletromagnéticos associados com circuitos de bismuto/cobre e bismuto/antimônio [11]. Seus experimentos mostraram que, quando as junções de dois metais dessemelhantes formando um circuito fechado são expostas a temperaturas diferentes, uma força eletromotriz (f.e.m.) térmica é gerada, induzindo o aparecimento de uma corrente elétrica contínua nessa malha. 
 O efeito Seebeck está relacionado à conversão de energia térmica em energia elétrica com o aparecimento de uma corrente elétrica na malha. A tensão Seebeck se refere à f.e.m. térmica em uma condição na qual a corrente elétrica seja nula, ou em outras palavras, que o circuito esteja em malha aberta. A polaridade e a magnitude da tensão Seebeck, ES, dependem tanto das temperaturas das junções quanto dos metais com os quais o termopar é construído. Para uma combinação de dois supostos metais A e B, em uma pequena diferença de temperatura entre as junções:
 Suponhamos que dois pedaços de certo metal a sejam soldados aos extremos A1 e A2 de um pedaço de metal b de natureza diferente (fig. 01). (Por exemplo: o metal a pode ser cobre, e o metal b pode ser ferro). Se as duas soldas A1 e A2 forem mantidas a temperaturas diferentes t1 e t2, aparecerá entre A1 e A2 uma diferença de potencial. Esse fenômeno é chamado efeito termoelétrico, ou efeito Seebeck. O conjunto dos dois metais é chamado par termoelétrico.
 Figura 01
 Para se manter as uniões A1 e A2 à temperaturas diferentes pode-se, por exemplo, manter A1 no gelo fundente e aquecer A2 com um maçarico. Para se perceber que existe a diferença de potencial entre A1 e A2 pode-se ligar um amperômetro sensível entre os pedaços de metal a; o amperômetro indicará a passagem de uma corrente elétrica. 
 Os dois metais podem também ser ligados como indica a figura 02, de modo que eles formam um circuito fechado. Neste caso, para se perceber a passagem da corrente basta aproximar-se uma agulha imantada. Ela será desviada de sua posição de equilíbrio, indicando assim que pelos condutores passa uma corrente elétrica).
 Figura 02
 É importante notar que o fenômeno existe somente quando há diferença de temperatura entre as duas junções. Não havendo diferença de temperatura, mesmo que as duas junções sejam aquecidas não há termoeletricidade.
 Lei
 Para pequenas diferenças de temperatura e quando uma das junções é mantida à temperatura constante, a diferença de potencial entre A1 e A2 é proporcional à diferença de temperatura. Mas, para grandes diferenças de temperatura a diferença de potencial entre A1 e A2 é dada por uma lei do tipo:
 em que a, b e c são constantes.
 Repetimos que isso é verdadeiro quando uma das junções é mantida a temperatura constante. Pois, por exemplo, se uma junção é mantida a 0oC e a outra a 10oC, a diferença de potencial gerada não é a mesma que apareceria se uma fosse mantida a 100oC e a outra a 110oC, embora nos dois casos a diferença de temperatura seja de 10oC.
 A diferença de potencial gerada no fenômeno termoelétrico é sempre muito pequena. Exemplo: num par constituído por cobre e ferro, uma diferença de temperatura de 100oC gera diferença de potencial de ordem de 0,001 volt
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/3668/3668_5.PDF
http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/termo/efeito_termoeletrico/

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