Історія відкриття термоелектричного ефекту

Починаючи з 1794 р Вольта багаторазово проводив такий досвід: він поміщав жабу, препаровану за методом Гальвані, таким чином, щоб її задні лапки були опущені в воду однієї банки, а спинка і хребетний стовп занурювалися в іншу банку з водою. Якщо ланцюг замикалася залізним дротом, один кінець якої опускався на кілька хвилин в киплячу воду, то спостерігалися сильні конвульсії жаби, що тривали до тих пір, поки кінець дротів не остигав.

Цей досвід пройшов непоміченим, і про нього, ймовірно, нічого не знав також Томас Зеєбека (1770 - 1831), який виступив в 1821 р з доповідями в Берлінській Академії наук. На основі цих доповідей Зєєбеком згодом була написана відома робота, що вийшла лише в 1825 р Відкрите ним явище тепер добре відомо.

Сам Зеєбек описує один зі своїх численних дослідів наступним чином. Невеликий шматок вісмуту був припаяний з обох кінців до мідної спіралі. Якщо один кінець нагрівався за допомогою лампи, на інший залишався холодним, то магнітна стрілка, укладена всередині спирали, поверталася, вказуючи на проходження струму, який в холодному спае йшов від міді до вісмуту.

Це явище стало відомо в 1823 р завдяки Ерстед, який і дав йому назву, вкорінене до наших днів. У тому ж 1823 р Фур'є і Ерстед довели, що термоелектричний ефект має властивість суперпозиції, і побудували першу термозлектріческую батарею, що складалася з трьох пластин сурми, що чергувалися з трьома пластинами вісмуту і спаяних на кінцях так, що вони утворювали шестикутник.

Ця батарея була значно вдосконалена в 1829 р нобілі, який розташував біметалічні палички, з'єднавши їх не торцями, а площинами, «в похилому положенні, майже вертикально, по краях циліндричної поверхні і помістив в посудину, залитий камеддю, так що одна група спаїв була занурена в камедь, а інша виступала назовні.

Подальше вдосконалення було внесено через рік Меллона, сконструювали призматичну модель, яка використовується і зараз. На основі батареї Меллона і гальванометра своїй конструкції нобілі побудував в тому ж 1830 р термомультіплікатор такої чутливості, що він реагував на тепло людського тіла на відстані 18 - 20 ліктів.

У 1834 р в ході експериментальних досліджень провідності сурми і вісмуту Жан Шарль Пельтьє (1785 - 1845) мав намір визначити, як змінюється температура уздовж однорідного або різнорідного провідника, але якому проходить струм. У зв'язку з цим Пельтьє досліджував температуру в різних точках термоелектричної ланцюга за допомогою термопари, з'єднаної з гальванометром, причому виявив, що в місцях спаїв різних металів температура різко змінюється, є навіть випадки охолодження. Найбільшого ефекту йому вдалося добитися за парою вісмут - сурма. Таким чином, електрострум може викликати і охолодження.

Беккерель, Де ла Рів і інші фізики поставилися з недовірою до дослідів Пельтьє, почасти, мабуть, тому, що він був в науці, так би мовити, випадковою людиною - до тридцяти років Пельтьє був годинникарем. Щоб виключити будь-які сумніви, Пельтьє підтвердив відкрите їм явище безпосередньо за допомогою повітряного термометра. Саме цей метод і зараз описується в підручниках.

В інших своїх дослідах Пельтьє споював навхрест два шматки металу, потім, підключивши гальванометр, пропускав через два послідовних кінця хреста і через гальванометр термоелектричний струм, а через деякий час ланцюг роз'єднувало і приєднував той же гальванометр, але до інших двох кінцях хреста - і гальванометр показував струм, який викликає або нагріванням, або охолодженням спаяний хреста.

В яких випадках виходить нагрівання, а в яких охолодження в місці спаю, точно визначив в 1838 р Поггендорф і незалежно від нього в 1840 р Луїджі Пачінотті (1807-1889), батько Антоніо Пачінотті, винахідника динамо-машини постійного струму.

Маріо Льецці "Історія фізики"