熱電効果

熱電効果（ねつでんこうか、英: thermoelectric effect）は、電気伝導体や半導体などの金属中において、熱流の熱エネルギーと電流の電気エネルギーが相互に及ぼし合う効果の総称。ただしジュール熱とは別の現象である。

種類

次の三つが熱電効果とされているものである。

ゼーベック効果

物体の温度差が電圧に変換される現象。1821年にトーマス・ゼーベックが発見。

ペルティエ効果

異なる金属を接合し電圧をかけると接合点で熱の吸収・放出が起こる現象。1834年にジャン＝シャルル・ペルティエが発見。

トムソン効果

金属上で温度差がある2点間に電流を流すと、熱の吸収・発生が起こる現象。1854年にウィリアム・トムソンが発見。

ゼーベック効果とペルティエ効果はちょうど逆の効果であり、トムソン効果も関連する効果である。

トムソンの熱電対関係式

それぞれの効果を特徴づける量であるゼーベック係数 S、ペルティエ係数 Π およびトムソン係数 μ には以下の関係がある。これをトムソンの熱電対関係式^[1]またはケルビンの関係式^[2]という。

${\displaystyle S={\frac {\Pi }{T}},}$

${\displaystyle \mu =-T{\frac {\mathrm {d} S}{\mathrm {d} T}}.}$

これはオンサーガーの相反定理の一例である^[2]。

出典

関連項目

• 熱電素子
• 熱電変換素子
• 熱電発電