Seebeckův efekt není jen poznámka pod čarou v učebnici fyziky. Díky němu kontrolka motoru vašeho auta nebliká jen tak náhodně. To je princip termočlánků, které řídí průmyslové pece a senzory ve vašich detektorech kouře.
Thomas Johann Seebeck si nekladl za cíl vymýšlet budoucnost. Byl to německý fyzik, který žil na počátku 19. století a rád experimentoval se sklem a kovy. Ale v roce 1821 narazil na fenomén, který přímo spojoval teplo s elektřinou.
Před Seebeckem lidé věděli o statické elektřině. Věděli o magnetech. Ale myšlenka, že byste mohli generovat stejnosměrný proud jednoduše zahřátím jedné části obvodu, byla nová.
Seebeck se narodil v Tallinnu v Estonsku, když byl region součástí Ruské říše. Přestěhoval se do Berlína studovat medicínu a v roce 1802 získal titul doktora medicíny (MD) na univerzitě v Göttingenu.
Mohl by praktikovat medicínu. Místo toho zvolil vědecký výzkum.
V roce 1814 se stal členem Berlínské akademie věd. Akademie mu v roce 1816 udělila cenu za práci o tom, jak napětí mění polarizaci světla ve skle. Ale jeho skutečnou vášní byl magnetismus.
Při testování toho, jak různé kovy reagují na magnetická pole, si všiml něčeho zvláštního. Rozžhavené železo jednoduše neztratilo své magnetické vlastnosti. Při chlazení se to chovalo divně. Nyní tomu říkáme hystereze.
Experimenty s magnetismem ho ale zavedly jiným směrem. Začal kombinovat kovy. Měď. Vizmut. Železo. Zinek.
Spojoval dva různé vodivé pásy, tvořící uzavřený okruh. Potom zahříval jednu sloučeninu.
Co se stalo potom, vše změnilo.
Tekl elektrický proud. Nepřestalo to. Proud pokračoval tak dlouho, dokud byla jedna strana okruhu teplejší než druhá.
To je podstata Seebeckova efektu.
Vyzkoušel to vlastníma rukama. Doslova. Držel v ruce jeden spoj, aby ho zahřál. Teplotní rozdíl mezi jeho teplou pokožkou a chladnějším vzduchem stačil k vytvoření měřitelného proudu.
To fungovalo s jakýmkoliv párem kovů.
Tento objev umožnil vědcům zařadit materiály do tzv. termoelektrické řady. Je možné předpovědět, které kombinace budou generovat největší napětí na základě jejich pozice v tomto seznamu.
Proč je to dnes důležité?
Protože přeměňuje odpadní teplo na energii.
Myslete na výfukové potrubí vašeho auta. Je žhavá. Toto teplo dříve jednoduše uniklo do atmosféry. Nyní můžeme použít termoelektrické generátory k přeměně této tepelné energie zpět na elektřinu. Prozatím to nestačí k napájení celého vašeho domova. Ale pro zařízení s nízkou spotřebou? To je perfektní.
Vaše trouba má termočlánek. Tato malá sonda je víc než jen senzor. Toto je bezpečnostní zařízení. Využívá Seebeckova efektu, aby dokázal, že plyn skutečně hoří. Pokud plamen zhasne, teplota klesne. Proud se zastaví. Plynový ventil se uzavře.
Bez Seebecka bychom měli mnohem méně spolehlivý způsob sledování teploty v extrémních podmínkách. Vesmírné sondy? Používají radioizotopové termoelektrické generátory. Spoléhají na stejný princip. Teplo z rozpadu plutonia vytváří elektřinu. Žádné pohyblivé části. Pouze fyzika.
Seebeck zemřel v Berlíně roku 1831. On
