BAB II DASAR TEORI
2.1 Termoelektrik
2.1.1 Sejarah Singkat Termoelektrik
Efek termoelektrik merupakan subjek paling penting dalam ilmu fisika di bidang benda padat. Efek utama yang digunakan adalah efek Seebeck yang
ditemukan oleh Thomas Johann Seebeck pada tahun 1821 dan efek Peltier yang ditemukan oleh Jean Charles Athanase Peltier pada tahun 1834. Yang keduanya
mempunyai peranan penting dalam aplikasi praktik. Termoelektrik didasarkan pada Efek Peltier. Efek Peltier adalah salah satu
dari tiga efek termoelektrik, dua lainnya dikenal sebagai efek Seebeck dan efek Thomsont. Sedangkan dua efek terakhir terdapat pada konduktor tunggal, efek
Peltier adalah fenomena khusus persimpangan pada dua batang semikonduktor.
2.1.2 Efek Seebeck
Efek Seebeck pertama kali diamati oleh dokter Thomas Johann Seebeck, pada tahun 1821, ketika ia mempelajari fenomena thermoelectric. Ini terdiri dalam
produksi yang tenaga listrik antara dua semikonduktor ketika diberikan perbedaan suhu. Panas dipompa ke satu sisi pasangan dan ditolak dari sisi yang berlawanan.
Sebuah arus listrik yang dihasilkan, sebanding dengan gradien suhu antara panas dan dingin sisi. Perbedaan suhu di seluruh konverter menghasilkan arus searah ke
beban menghasilkan tegangan terminal dan arus terminal. Tidak ada energi
Universitas Sumatera Utara
menengah proses konversi. Untuk alasan ini, pembangkit listrik thermoelectric diklasifikasikan langsung sebagai daya konversi.
Penghubung junction 1 dan 2 dari logam semikonduktor yang terbuat dari material yang berbeda, yaitu material A dan material B, dikondisikan dalam
temperature yang berbeda T
1
dan T
2
. Seperti diilustraikan pada gambar 2.1 berikut ini.
Gambar 2.1 Sirkuit termoelektrik yang terbuat dari konduktor A dan B dengan temperature junction T
1
dan T
2
. Z adalah koordinat sepanjang konduktor yang digabungkan ujung a dan b dari voltmeter
Jika sirkuit pada gambar 2.1 mengalami hubungan arus pendek dengan memindahkan voltmeter, arus listrik stasioner akan mengalir. Besarnya arus listrik
yang mengalir tergantung dari rasio potensial termoelektrik yang diukur dengan voltmeter dan total hambatan dari sirkuit tanpa voltmeter. Bila nilai potensial
termoelektrik yang dihasilkan kecil pada logam dengan ukuran millivolt, thermocurrent yang terjadi bisa cukup besar jika hambatan kecil.
V A
A T2
T1 Z
a b
B
Universitas Sumatera Utara
Potensial U diukur dengan menggunakan voltmeter V dimasukkan ke dalam kabel A yang diberikan sesuai dengan persamaan :
2.1
Dengan Q
A
dan Q
B
merupakan koefisien Seebeck daya termoelektrik dari logam A dan logam B, dimensi dari Q adalah energi beban dikalikan dengan
temperatur. Satuan dari Thermopower adalah v k
B
e ≈ 10
-4
VK sedangkan nilai Q yang umum dipakai pada logam adalah lebih rendah dari faktor 10 sampai
dengan 100, untuk semikonduktor umumnya lebih tinggi dibandingkan faktor yang identik.
2.1.3 Efek Peltier
Kategori