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Accueil/Thermodynamique/Effets Peltier et Seebeck

Effets Peltier et Seebeck

Le courant transporte la chaleur à travers le contact ; l’écart de température ΔT crée une tension en millivolts — un thermocouple, deux régimes.

Régime

0.6 (arb.)
20 K

Le flux de chaleur Peltier change de signe avec le sens du courant ; la tension de Seebeck est fixée par l’écart de température sur le couple. Pas de base de matériaux — flèches et millivolts sont illustratifs.

Mesures

V (Seebeck schématique)0.80 mV

À propos du modèle

Les effets Peltier et Seebeck relient le courant et l’écart de température au contact de deux conducteurs différents. En régime Peltier, le courant I transporte la chaleur à travers la jonction : puissance Q̇ = ±Π I, où Π est le coefficient de Peltier ; le signe change avec le sens du courant. En régime Seebeck, un écart ΔT donné produit la tension V = S ΔT, où S est le coefficient de Seebeck. Un thermocouple, deux régimes. La chaleur de Joule et la conduction thermique dans le volume n’entrent pas — flèches et millivolts sont illustratifs, pas la fiche d’un module.

Public : Thermodynamique et physique du solide : thermoélectricité, thermocouples.

Notions clés

  • effet Peltier
  • effet Seebeck
  • thermocouple
  • coefficient de Seebeck
  • coefficient de Peltier
  • jonction
  • thermoélectricité

Comment ça marche

Sur une même jonction, deux régimes. Peltier : le courant transporte la chaleur, Q̇ = ±Π I, le signe suit le sens de I. Seebeck : l’écart de température donne la tension V = S ΔT. À l’écran, flèches de chaleur et millivolts ; la chaleur de Joule et la conduction des barreaux n’entrent pas dans le modèle.

Questions fréquentes

Sont-ce les mêmes éléments que dans les glacières portatives ?
Oui. Un module industriel, c’est beaucoup de jonctions en série électrique et en parallèle thermique. Le refroidissement est limité par l’effet Joule et la conduction thermique inverse.
Pourquoi la tension de Seebeck disparaît-elle quand les températures se sont égalisées ?
V = S ΔT. Si ΔT = 0, il n’y a plus de diffusion dirigée des porteurs du bord chaud vers le bord froid.
Peut-on refroidir et produire un courant en même temps ?
Non : soit le travail chasse la chaleur (Peltier), soit le flux de chaleur donne une f.é.m. (Seebeck). Le processus est réversible, mais pas dans les deux sens à la fois.