Õun purustas Newtoni mõtted universaalsest gravitatsioonist. Kes siis leidis võtme termoelektrimaailma avamiseks? Astume edasi arenguajalukkuTECja termoelektri maailm.
Nii paljude kuulsate inimeste seas termoelektrilise välja lühikese ajaloo jooksul on üks inimene, keda me ei saa vältida - Thomas John Seebeck. Mida ta siis täpselt tegi, mis paneb meid, termoelektrilised, teda mäletama?
Thomas Johann Seebeck (saksa keeles Thomas Johann Seebeck, 9. aprill 1770 - 10. detsember 1831) sündis 1770. aastal Tallinnas (tol ajal Ida-Preisimaa osa ja praegu Eesti pealinn). Seebecki isa oli rootsi päritolu sakslane. Võib-olla sel põhjusel julgustas ta oma poega õppima arstiteadust Berliini ülikoolis ja Gottingeni ülikoolis, kus ta kunagi õppis. 1802. aastal omandas Seebeck arstikraadi. Kuna tema valitud suund oli eksperimentaalmeditsiini füüsika ja ta veetis suurema osa oma elust füüsikaalase hariduse ja teadustööga, peetakse teda üldiselt füüsikuks.
1821. aastal ühendas Seebeck kaks erinevat metalljuhet kokku, moodustades elektrivooluahela. Ta ühendas kaks juhet otsast otsani, et moodustada sõlm. Järsku avastas ta, et kui ühte sõlmedest kuumutatakse väga kõrge temperatuurini, samal ajal kui teist hoitakse madalal temperatuuril, tekib vooluringi ümber magnetväli. Ta lihtsalt ei suutnud uskuda, et kui kahe metalli moodustatud liitekohta soojustada, tekib elektrivool. Seda saab seletada ainult termomagnetilise voolu või termomagnetilise nähtusega. Järgmise kahe aasta jooksul (1822–1823) teatas Seebeck oma pidevatest tähelepanekutest Preisi Teaduslikule Seltsile, kirjeldades seda avastust kui "temperatuuri erinevustest põhjustatud metalli magnetiseerumist".
Seebeck avastas tõepoolest termoelektrilise efekti, kuid andis vale seletuse: traadi ümber tekkinud magnetvälja põhjuseks oli pigem see, et temperatuurigradient magnetiseeris metalli kindlas suunas, mitte ei tekitaks elektrivoolu. Teadusselts usub, et see nähtus on tingitud temperatuurigradiendist, mis põhjustab elektrivoolu, mis omakorda tekitab juhtme ümber magnetvälja. Seebeck oli sellise seletuse peale äärmiselt vihane. Ta vastas, et teadlaste silmad pimestasid Oerstedi (elektromagnetismi teerajaja) kogemused, mistõttu nad suutsid seda seletada vaid teooriaga, et "magnetväljad tekivad elektrivooluga", ega mõelnud muudele seletustele. Seebeckil endal oli aga raske seletada tõsiasja, et vooluringi katkestamisel ei tekitanud temperatuurigradient juhtme ümber magnetvälja. Alles 1823. aastal juhtis Taani füüsik Oersted tähelepanu sellele, et tegemist on termoelektrilise muundamise nähtusega, ja seega sai see ametliku nime. Nii sündis Seebecki efekt. See läbivaatamine peegeldab teadusringkondades tehtava koostöö kontrollimise tähtsust.
Pärast loo lugemist on siin võtmepunkt!
K: Mis on Seebecki efekt?
V: Seebecki efekt: kui kaks erinevat juhti või pooljuhti moodustavad suletud vooluringi, tekib kahes kontaktpunktis temperatuuride erinevuse korral vooluringis elektromotoorjõud (mida nimetatakse termoelektriliseks potentsiaaliks), moodustades seeläbi voolu. Selle suund sõltub temperatuurigradiendi suunast ja kuuma otsa elektronid migreeruvad tavaliselt negatiivsest positiivseks.
K: Millised on Seebecki efekti rakendusstsenaariumid?
V: Seebecki efekti rakendusstsenaariumid: kosmosetööstuse seadmete energiatootmissüsteemid, kaminate elektritootmissüsteemid, ahju elektritootmissüsteemid jne.
