
اثر سیبک (Seebeck Effect) چیست؟ پدیده Seebeck، تولید الکتریسیته از تماس دو فلز مختلف نیمه هادی یا فلز و نیمه هادی است که در یک مدار قرار دارند و به دلیل اختلاف دما، بین آنهاست. به عبارت دیگر، اثر سیبک، پدیدهای است که در آن اختلاف دمایی بین دو رسانا یا نیمهرسانا الکتریکی غیرمشابه باعث ایجاد اختلاف پتانسیل بین آنها می گردد. این پدیده، اساس ژنراتورهای ترموالکتریک (TEG) است که به عنوان ژنراتور Seebeck نیز شناخته می گردند، که دستگاههای حالت جامد هستند که جریان گرما (تفاوت دما) را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. در حقیقت Seebeck امکان اندازه گیری دما نیز وجود دارد. برای این کار از ترموکوپل ها استفاده می شود که از طریق مجموعه مطالعه اثر Seebeck نیز قابل درک است.
اثر سیبک چگونه عمل میکند؟ اثر سیبک زمانی رخ میدهد که دو فلز یا نیمههادی با دمای متفاوت به یکدیگر متصل شوند. این اختلاف دما باعث ایجاد جریان الکتریکی در مدار بسته میشود. نکته جالب این است که مقدار ولتاژ تولیدشده به جنس مواد و اختلاف دما بستگی دارد. در تجهیزات پیشرفته، مانند ترموکوپلها، این ولتاژ کوچک میتواند دما را با دقت بسیار بالایی اندازهگیری کند.
کاربردهای Seebeck
جفت های حرارتی، به طور گسترده ای برای اندازه گیری دماهای بالا استفاده می شوند. در مورد جفت های نیمه هادی نسبت به تابش بسیار حساس هستند و به همین دلیل دماسنج های تشعشعی با آنها ساخته می گردند. جفت های حرارتی نیمه هادی نیز آشکارسازهای موثر امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا و همچنین تشعشعات فروسرخ هستند. یکی از معایب آن این است که می توان از آن در محدوده باریکی برای اندازه گیری دما استفاده کرد.
تحت این اثر، انتظار می رود که تبدیل مستقیم گرما به برق از طریق باتری های حرارتی اتفاق بیفتد. برای این منظور از جمله نیمه هادی های مناسب می توان به سلنوریوم، تلوریم، بیسموت و آنتیموان اشاره کرد.