Što je Peltierov efekt?

Peltierov efekt bio je nenamjerno otkriće koje je Jean Charles Athanase Peltier napravio dok je istraživao elektricitet. U eksperimentu kojeg će pamtiti do kraja života, Peltier je spojio bakrenu žicu i bizmutnu žicu i spojio ih jedno s drugim, a zatim s baterijom. Kada je uključio bateriju, jedan od spojeva dviju žica se zagrijao, dok je drugi spoj postao hladan. Ako se hladni spoj stavi u izoliranu kutiju, postaje hladnjak niske učinkovitosti.

Peltier vjerojatno nije znao da će biti jedan od prvih izumitelja hladnjaka. Moderni studenti često se upoznaju s Peltierom kao fizičarem, ali bi mogli biti iznenađeni kada otkriju da nije studirao fiziku sve do svog umirovljenja iz satovarstva u dobi od 30 godina. Međutim, bez obzira na njegovo iskustvo u tom području, doprinosi koje je napravljene za fiziku bile su ogromne.

Peltierov učinak ponekad je povezan s njegovim inverznim, nazvanim Seebeckov efekt, a dva se efekta mogu povezati s trećim, Thomsonovim efektom. Zajedno, efekti Peltier, Seebeck i Thomson su različite komponente istog znanstvenog principa. U biti, oni pokazuju da električna energija može uzrokovati toplinsku razliku na spoju dva različita metala povezana zajedno.

Taj je učinak zamijenjen drugim metodama grijanja ili hlađenja iz istog razloga iz kojeg je i postao popularan: iako je proces i korištenje učinka jednostavan, on je također neučinkovit. Peltierov efekt raspršuje prilično malo topline; stoga, njegovo korištenje na praktičan način uključuje pronalaženje načina za rješavanje ovog viška. Stavljanje ventilatora u hladnjak koji odvodi toplinu jedno je od popularnih načina da ga učinite praktičnijim, ali to također može biti skupo rješenje.

Peltierov element osim neučinkovitosti ima niz nedostataka. Koristi puno električne energije i stvara mnogo više topline nego što prenosi, što lako može dovesti do pregrijavanja ako se dodatna toplina ne nadoknadi. Kondenzacija je još jedan potencijalno opasan problem, koji se javlja ako se komponente previše hlade. To može dovesti do kratkog spoja između elemenata, što nikada nije dobro kada se radi o elektronici.

Sve negativne strane na stranu, Peltierov efekt ima veliki tehnološki potencijal. Vrlo je pouzdan, a budući da nema pokretnih dijelova, rijetko mu je potrebno održavanje. Za razliku od drugih vrsta rashladnih sustava, Peltierova metoda je lako prenosiva i pristupačna. Naravno, Jean Peltier nije znao pravu budućnost fizike iza svog otkrića, i vjerojatno nije toliko razmišljao o tome kao o svojim drugim interesima. Ostatak svog života proučavao je druge fizičke fenomene, uključujući vrelište vode na velikim visinama i atmosferski elektricitet.