Potere termoelettrico

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:

$T_{2}=T_{1}+\Delta T$

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 (∇T) dall'equazione:

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

I materiali superconduttori hanno coefficiente pari a zero, e possono essere impiegati per costruire termocoppie 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:

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

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

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

Collegamenti esterni

• (EN) Seebeck coefficient, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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