7 • Formalisme avancé
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7.1 Thermodynamique
des processus irréversibles
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
I Module Peltier
Dans un module Peltier, le concept de jonction constituée par un assemblage de deux conducteurs à coefficients de Seebeck différents est à nouveau utilisé. Mais, contrairement au cas du thermocouple, les deux
conducteurs de la jonction sont, cette fois, parcourus par un courant
électrique (Figure 7.3). Appliquant la relation [7.15] pour les deux constituants de la jonction à la température uniforme T, on obtient :
[7.20]
Dans les relations [7.20], le courant électrique qui parcourt les deux
conducteurs est le même alors que les flux de chaleur diffèrent si
. Ceci signifie que le flux de chaleur qui passe du conducteur A
au conducteur B au niveau de la jonction n’est pas le même, la jonction a
donc produit un flux de chaleur complémentaire :
[7.21]
Ce flux de chaleur complémentaire correspond à l’effet Peltier. Son
signe dépend du signe de (ε B − ε A ) et de celui de .
Un module Peltier (Figure 7.4) comprend deux « bras » constitués, l’un
d’un semi-conducteur p et l’autre d’un semi-conducteur n.
La jonction entre les deux semi-conducteurs est assurée par une plaque
conductrice à effet Seebeck négligeable (cuivre). Le circuit électrique est
n
eJ
V
= -s—
G
G
A
A
q
n
J
T eJ
= e
G
G
B
B
q
n
J
T eJ
= e
G
G
Figure 7.3 – Montage de conducteurs en série dans un module Peltier.
B
A
A
I = e J n
J q A
– J q B
J q B
– J q A
I = e J n
A
B
e π e
B
A
B
A
(
)
q
q
n
J
J
T
eJ
-
= e -e
G
G
G
n
J
G