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Efeito termoelétrico
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O efeito termoelétrico é a conversão direta da diferença de temperatura em tensão elétrica e vice-versa. Um dispositivo termoelétrico cria uma tensão elétrica quando há uma diferença de temperatura entre seus lados. Quando acontece o contrário, ou seja, lhe é aplicada uma tensão elétrica, cria-se uma diferença de temperatura (fenômeno conhecido como efeito Peltier). Analisando este efeito na escala atômica (em especial, partículas portadoras de carga elétrica), quando é aplicado um gradiente de temperatura em elétrons ou espaços vazios em um metal para diferenciar o lado quente do frio, ocorre a passagem de uma corrente elétrica que foi induzida termicamente. O efeito de movimentação das cargas elétricas é semelhante ao de quando se aquece um gás, que se expande para qualquer lugar, geralmente para lugares mais frios.
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Este efeito de aplicar uma variação de temperatura pode ser usado para gerar eletricidade, medir temperatura, esfriar objetos, aquecê-los ou tratá-los termicamente. O aquecimento ou esfriamento é determinado pelo sentido da corrente elétrica aplicada. Dispositivos termoelétricos produzem controladores de temperatura muito convenientes.
Tradicionalmente, o termo efeito termoelétrico ou termoeletricidade abarca três efeitos identificados separadamente, o efeito Seebeck, o efeito Peltier e o efeito Thomson. Em muitos livros, o efeito termoelétrico pode ser chamado de efeito Peltier-Seebeck. Esta separação provém de descobrimentos independentes do físico francês Jean Charles Athanase Peltier e do físico estônio-alemão Thomas Johann Seebeck. No efeito Joule, o calor gerado quando se aplica uma tensão elétrica através de um material resistente, é em fenômeno relacionado, mas geralmente não se denomina um efeito termoelétrico, e se considera usualmente como um mecanismo de perda devido à não idealidade dos dispositivos termoelétricos). Os efeitos Peltier-Seebeck e Thomson podem, em princípio, ser termodinamicamente reversíveis, enquanto o efeito Joule não é reversível.