Potere termoelettrico

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Il potere termoelettrico o coefficiente di Seebeck è un indice della propensione di un materiale a manifestare l'effetto Seebeck.

I coefficienti di Seebeck, indicati con S, sono non lineari e variano al variare del materiale conduttore, della sua struttura cristallina e della sua temperatura assoluta.

Se si considera sufficientemente bassa la differenza tra due nodi di una termocoppia:


T_2 = T_1 + \Delta T \,

ed è rilevabile una differenza di potenziale elettrico tra i terminali, allora il potere termoelettrico dell'intera termocoppia è così definito:


S_{AB} = S_B-S_A = \lim_{\Delta T \to 0} {\Delta V \over \Delta T}

Che può essere enunciato anche in relazione al campo elettrico E ed al gradiente di temperatura \nabla T dall'equazione:


S = {E \over \left | \nabla T \right |}

I materiali Superconduttori hanno coefficiente pari a zero, e possono essere impiegati per costruire temocoppie in cui è possibile determinare direttamente il potere termoelettrico dell'altro materiale usato nella coppia. Il suo coefficiente corrisponde infatti in questo caso a quello rilevato per l'intera termocoppia. Inoltre una misurazione del coefficiente di Thompson (\mu) del materiale è in relazione con il potere termoelettrico attraverso la formula:

S = \int {\mu \over T} dT

In un semiconduttore il segno del coefficiente di Seebeck permette di determinare la natura dei portatori di carica, elettroni o lacune.

Coefficiente Seebeck di alcuni metalli a 300 K[modifica | modifica wikitesto]

in µV/K.
Argento 0,73 Ferro 11,6 Niobio 1,05 Stronzio -3
Alluminio -2,2 Gallio 0,5 Neodimio -4 Tantalio 0,7
Oro 0,82 Gadolinio -4,6 Nichel -8,6 Terbio -1,6
Bario -4 Afnio 0 Nettunio 8,9 Torio 0,6
Berillio -2,5 Olmio -6,7 Osmio -3,2 Titanio -2
Calcio 1,05 Indio 0,56 Piombo -0,58 Tallio 0,6
Cadmio -0,05 Iridio 1,42 Praseodimio 1,1 Tulio -1,3
Cerio 13,6 Potassio -5,2 Plutonio 12 Uranio 3
Cobalto -8,43 Lantanio 0,1 Rubidio -3,6 Vanadio 2,9
Cromo 5 Litio 4,3 Renio -1,4 Tungsteno -4,4
Cesio - Lutezio -6,9 Rodio 0,8 Ittrio -5,1
Rame 1,19 Magnesio -2,1 Rutenio 0,3 Itterbio 5,1
Disprosio -4,1 Manganese -2,5 Scandio -14,3 Zinco 0,7
Erbio -3,8 Molibdeno 0,1 Samario 0,7 Zirconio 4,4
Europio 5,3 Sodio -2,6 Stagno -0,04