532
Chapitre 14 : Pouuoir thermoelectrique
En multipliant par T, et en posant -^- = Q (chaleur de transport),
on obtient :
ee
Cette chaleur de transport (ou transfert) s'interprete assez facilement
dans le cas des gaz parfaits, car on peut montrer qu'elle est liee a 1'energie moyenne des molecules (Q* = 1/2 RT). Dans le cas des electrons,
cette chaleur est plus delicate a interpreter, mais on voit que le rapport
Q*/T est homogene a une entropie.
Le gradient de temperature a done fait apparaitre un gradient de
potentiel electrochimique electronique au sein du materiau. On pose
alors :
On a done dft = a T dT, d'ou VO = F a T VT = ccM/pt VT. On remarquera,
a ce niveau, que le pouvoir thermoelectrique absolu caracterise un
compose tandis que le coefficient Seebeck depend d'un couple de
materiaux.
2 Interpretation du pouvoir thermoelectrique
Considerons le barreau metallique aux extremites duquel on a soude
les fils de platine. Les deux soudures a et b sont respectivement aux temp^ratures T et T + dT. Les electrons « chauds », plus rapides, vont se
deplacer plus vite dans le sens <— que les e~ « froids » dans le sens ->
(cf. figure 14.2). II apparait un exces d'electrons en a et un appauvrissement en b, d'ou creation d'un champ electrique :
On constate que O b > a d'ou ft a > fib. En supposant que le potentiel
chimique des electrons est le meme en a et en b (/j a ... ^ b ), car 1'ecart de
temperature est faible, il vient :
II s'etablit un etat stationnaire car le champ E = -
au deplacement des electrons dans le sens initial.
Chapitre 14 : Pouuoir thermoelectrique
En multipliant par T, et en posant -^- = Q (chaleur de transport),
on obtient :
ee
Cette chaleur de transport (ou transfert) s'interprete assez facilement
dans le cas des gaz parfaits, car on peut montrer qu'elle est liee a 1'energie moyenne des molecules (Q* = 1/2 RT). Dans le cas des electrons,
cette chaleur est plus delicate a interpreter, mais on voit que le rapport
Q*/T est homogene a une entropie.
Le gradient de temperature a done fait apparaitre un gradient de
potentiel electrochimique electronique au sein du materiau. On pose
alors :
On a done dft = a T dT, d'ou VO = F a T VT = ccM/pt VT. On remarquera,
a ce niveau, que le pouvoir thermoelectrique absolu caracterise un
compose tandis que le coefficient Seebeck depend d'un couple de
materiaux.
2 Interpretation du pouvoir thermoelectrique
Considerons le barreau metallique aux extremites duquel on a soude
les fils de platine. Les deux soudures a et b sont respectivement aux temp^ratures T et T + dT. Les electrons « chauds », plus rapides, vont se
deplacer plus vite dans le sens <— que les e~ « froids » dans le sens ->
(cf. figure 14.2). II apparait un exces d'electrons en a et un appauvrissement en b, d'ou creation d'un champ electrique :
On constate que O b > a d'ou ft a > fib. En supposant que le potentiel
chimique des electrons est le meme en a et en b (/j a ... ^ b ), car 1'ecart de
temperature est faible, il vient :
II s'etablit un etat stationnaire car le champ E = -
au deplacement des electrons dans le sens initial.