Efecto Thomson de la batería termoeléctrica

William Thomson nació en Irlanda en 1824. Su padre, James, era profesor de matemáticas en la Real Academia de Belfast. Posteriormente enseñó en la Universidad de Glasgow cuando William tenía 8 años. La familia se mudó a Glasgow, Escocia. Thomson ingresó a la Universidad de Glasgow a la edad de diez años (no debería sorprenderse, en esa época, las universidades irlandesas admitían a los estudiantes de primaria más talentosos). Comenzó a estudiar cursos de nivel universitario cuando tenía aproximadamente 14 años. Cuando tenía 15 años, escribió un artículo titulado "La forma de la Tierra" que ganó la Medalla de Oro de la Universidad. Más tarde, Thomson fue a estudiar a la Universidad de Cambridge y se graduó en segundo lugar de su grado. Después de graduarse, fue a París y realizó investigaciones experimentales durante un año bajo la dirección de Renault. En 1846, Thomson regresó a la Universidad de Glasgow como profesor de filosofía natural (ahora física), cargo que ocupó hasta su jubilación en 1899.

Thomson fundó el primer laboratorio de física moderna en la Universidad de Glasgow; a los 24 años, publicó una monografía sobre termodinámica, estableciendo la "escala de temperatura termodinámica absoluta" para la temperatura a los 27 años; publicó el libro "Teoría de la Termodinámica", estableció la segunda ley de la termodinámica y la convirtió en ley básica de la física; junto con Joule, descubrió el efecto Joule-Thomson en la difusión de gases; tardó 9 años en construir un submarino permanente en el Atlántico; cable entre Europa y Estados Unidos, ganándose así el título de "Lord Kelvin" "El título de nobleza". El alcance de la investigación de Thomson fue bastante extenso a lo largo de su vida. Hizo importantes contribuciones en física matemática, termodinámica, electromagnetismo, mecánica elástica, teoría del éter y ciencias de la tierra. Dejando esto de lado, volvamos al tema del "Efecto Thomson". Antes de presentar el efecto Thomson, permítanme presentarles el trabajo realizado por sus predecesores.

En 1821, el físico alemán Seebeck descubrió que en un circuito cerrado compuesto por dos metales diferentes, cuando las temperaturas en los dos contactos son diferentes, se generará un potencial eléctrico en el circuito. -llamado "efecto Seebeck". En 1834, el científico experimental francés Peltier descubrió su efecto opuesto: dos metales diferentes forman un circuito cerrado. Cuando hay corriente continua en el circuito, se produce una diferencia de temperatura entre las dos uniones. Este es el llamado efecto Peltier. En 1837, el físico ruso Lengzi descubrió que la dirección de la corriente determina si se absorbe o genera calor. La cantidad de calentamiento (enfriamiento) es directamente proporcional al tamaño de la corriente.

En 1856, Thomson utilizó los principios de la termodinámica que creó para realizar un análisis exhaustivo del efecto Seebeck y el efecto Peltier, y estableció una relación entre el coeficiente de Seebeck y el coeficiente de Peltier, que originalmente no tenían relación. entre sí. Thomson creía que en el cero absoluto, existe una relación múltiple simple entre el coeficiente de Peltier y el coeficiente de Seebeck. Sobre esta base, predijo teóricamente un nuevo efecto termoeléctrico, es decir, cuando la corriente fluye a través de un conductor con temperatura desigual, además de generar calor Joule irreversible, el conductor también absorbe o libera una cierta cantidad de calor (llamada fiebre de Thomson). . O a la inversa, cuando los dos extremos de una varilla de metal tienen diferentes temperaturas, se desarrolla una diferencia de potencial a través de la varilla de metal. Este fenómeno recibió posteriormente el nombre de efecto Thomson, convirtiéndose en el tercer efecto termoeléctrico después del efecto Seebeck y el efecto Peltier.

El efecto Thomson es el fenómeno de que se genera un potencial eléctrico cuando hay una diferencia de temperatura entre los dos extremos de un conductor. El efecto Peltier es el fenómeno de que se genera una diferencia de temperatura entre los dos extremos de un conductor. un conductor cargado (un extremo genera calor y el otro extremo absorbe calor. La combinación de estos constituye el efecto Seebeck).