Termoelectricidad (Efecto Seebeck), Thomas Johann Seebeck

Entre las investigaciones del físico alemán Thomas Johann Seebeck (1770-1831), encie­rran gran importancia para la historia de la física las experiencias sobre la termoelectricidad, conocidas con el nombre de «efecto termoeléctrico» o «efecto de Seebeck».

El fenómeno fue señalado por Seebeck en 1823 y estudiado en sus detalles por él mismo y por su hijo Ludwig Friedrich Wilhelm August (1805-1849), que le sucedió en la cá­tedra de física de Jena. Los resultados de las experiencias están expuestos en diversas notas y memorias publicadas a partir de 1823 en los «Annalen der Physik». El fenó­meno se manifiesta en una «cadena» de con­ductores metálicos (por ejemplo, constituida por un hilo de cobre soldado a otro de hie­rro, y éste a uno de zinc, etc.). En los pun­tos de contacto entre dos conductores de diversa naturaleza, nace una fuerza elec­tromotriz (f. e. m.) que se manifiesta con una diferencia de potencial eléctrico entre los dos metales. El fenómeno conocido con el nombre de «efecto Volta» llevó al gran lombardo al descubrimiento de la pila. Si la cadena tiene en los extremos un mismo metal (por ejemplo está constituida por cobre-hierro-cobre) no existe ninguna dife­rencia de potencial entre tales extremos, en cuanto las dos f. e. m. engendradas en los dos contactos cobre-hierro y hierro-cobre son iguales pero de signo contrario.

Pero esto solamente es verdad si las dos solda­duras mantienen una misma temperatura; en cambio, cuando tienen temperaturas distintas, se establece una diferencia de poten­cial debida al diverso valor que en tal caso asumen las dos f. e. m. Thomson (Lord Kel­vin) encuadró el efecto Seebeck y su con­trario, conocido con el nombre de «efecto Peltier», en una teoría general que le per­mitió enunciar más tarde la existencia de un «efecto Thomson» en los conductores homogéneos. La teoría electrónica de los metales ha proporcionado una interpretación definitiva de todos ellos. A consecuencia del efecto Seebeck, un circuito cerrado, no ho­mogéneo, es atravesado por una corriente eléctrica cuando las soldaduras de los diver­sos metales que lo componen no se hallan todas a una misma temperatura. La depen­dencia entre la corriente y la diferencia de temperatura de las dos soldaduras de un sistema binario (ejemplo: cobre-hierro-co­bre) se expresa con una fórmula debida a Gaugain y Avenarius. Se ha intentado uti­lizar el efecto Seebeck para obtener una corriente eléctrica (pilas termoeléctricas), con resultados prácticos’ no satisfactorios.

El efecto Seebeck, en cambio, es ampliamente utilizado en los instrumentos eléctricos lla­mados de «par termo-eléctrico», especial­mente adecuados para medir corrientes al­ternas de alta frecuencia, y en las «pinzas termo-eléctricas» que son dispositivos para medir la temperatura. Con pares o pinzas formadas con bismuto-antimonio, o también con bismuto-cobre, y con el auxilio de un buen micro voltímetro, se puede llegar a medir diferencias de temperatura inferiores a la milésima de grado. Con pares formados a base de platino-platino iridiado se pue­den medir en cambio temperaturas muy ele­vadas hasta 1700° C. aproximadamente; este tipo de par es conocido comúnmente con el nombre de pirómetro eléctrico.

T. Franzini