elektron mengalir dari kutub negatif ke kutub positif dalam rangkaian. Elektron dari material yang kekurangan elektron p
–Type Semiconductor berpindah ke material yang kelebihan elektron n
–Type Semiconductor. Dalam keadaan ini, konektor akan menyerap energi sehingga sisi ini akan
bertemperatur dingin. Di sisi lain, ketika elektron berpindah dari tipe-n ke tipe-p, konektor akan melepaskan energi sehingga pada sisi ini akan
bertemperatur panas. Membuang panas dari sisi panas akan menurunkan temperatur pada sisi dingin dengan cepat, besarnya penurunan bergantung dari
arus listrik yang diberikan. Ilustrasi kerja elemen pertier ditunjukkan pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Aliran arus listrik yang menimbulkan suhu dingin dan panas
[28]
Gambar 2.3 Cara Kerja Peltier
[24]
N P
Panas Masuk Q
Panas Keluar Q Sisi Dingin
Sisi Panas Konduktor
Isolator Keramik
Isolator Keramik
Semi Konduktor Aliran Arus
Listrik
Isolator Listrik Keramik
Kutub Negatif - Kutub Positif +
Panas yang diserap Sisi Dingin
Panas yang dibuang
Sisi Panas Konduktor Listrik Tembaga
Semikonduktor tipe-p Semikonduktor tipe-n
2.2.2 Efek Termoelektrik
Ada lima efek yang dapat diamati ketika arus listrik dialiri dalam rangkaian termokopel yaitu efek Seebeck, Peltier, Thomson, Joulean dan
konduksi. Efek Seebeck menjelaskan timbulnya tegangan atau kekuatan listrik electromotiveEMF ketika adanya perbedaan gradien temperatur di
sepanjang kawat. Perubahan dalam bahan EMF sehubungan dengan perubahan
temperatur disebut
koefisien Seebeck
atau sensitivitas
termoelektrik. Koefisien ini biasanya merupakan fungsi nonlinier dari temperatur. Efek Peltier menjelaskan perbedaan temperatur yang dihasilkan
oleh EMF dan merupakan kebalikan dari efek Seebeck. Efek Thomson berhubungan dengan gradien panas yang bersifat dapat dibalik reversible
dan EMF dalam suatu penghantar homogen. Efek Joulean berhubungan dengan adanya energi listrik yang hilang ketika sebuah konduktor dialiri arus
listrik. Sedangkan, efek konduksi menjelaskan tentang perpindahaan panas dari tempat yang bertemperatur lebih panas ke yang lebih dingin.
2.2.2.1 Efek Seebeck
Pada tahun 1821, fisikawan asal Jerman-Estonia bernama Thomas Johann Seebeck 1770-1831 menemukan bahwa logam berbeda yang
terhubung pada dua lokasi yang berbeda sambungan akan menimbulkan tegangan mikro pada kedua sisinya bila kedua sisi ada pada temperatur yang
berbeda. Efek ini dikenal sebagai “Efek Seebeck”, itu adalah dasar untuk termometer termokopel.
Dalam percobaannya, Seebeck menghubungkan logam besi dan tembaga dalam suatu rangkaian. Kemudian diantara kedua logam tersebut
diletakkan jarum kompas. Ketika satu sisi logam dipanaskan, jarum kompas ternyata bergerak. Setelah diselidiki, ternyata panas yang diberikan pada satu
sisi logam menimbulkan tegangan yang mengalirkan listrik mikro yang mengakibatkan timbulnya medan magnet disekitar logam. Medan magnet
yang timbul menggerakkan jarum kompas. Tegangan yang timbul
tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan :
........................................................... 2.9
