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 la lettera 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:

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

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

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 (μ) del materiale è in relazione con il potere termoelettrico attraverso la formula:

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