Techniklexikon

Peltier-Effekt

Nach dem franz. Physiker Jean Charles Peltier (1785-1845) benannter Effekt, der in einem geschlossenen Gleichstromkreis auftritt, dessen Leiter aus zwei verschiedenen Materialien zusammengelötet ist. Eine der Lötstellen erwärmt sich, die andere kühlt sich ab. P. -Elemente werden dann eingesetzt, wenn unter räumlich beengten Verhältnissen bei geringer Leistung geheizt oder gekühlt werden soll. Thermodynamik und statistische Physik, ein nach dem französischen Uhrmacher Peltier (1785-1845) benannter thermoelektrischer Effekt, bei dem in einem aus zwei verschiedenen Metallen bestehenden Leiterkreis an den Lötstellen bei Stromfluss Wärme entsteht oder entzogen wird (siehe Abb.). Diese Peltier-Wärme ist proportional zur Stromstärke, die zugehörige Proportionalitätskonstante hängt von Art und Temperatur der Metalle 1 und 2 ab. Tritt zusätzlich ein Magnetfeld auf, so ändert sich die Peltier-Wärme, dies ist der Nernst-Effekt. Die Umkehrung des Peltier-Effekts ist der Seebeck-Effekt. Beim inneren Peltier-Effekt oder Bridgman-Effekt entsteht in einem anisotropen Metall Wärme, wenn der elektrische Strom seine Richtung gegenüber den Kristallachsen ändert. Peltier-Elemente dienen der elektronisch gesteuerten Kühlung oder Erwärmung von kleinen Objekten, etwa Messgeräten. Sie werden meist aus Halbleitern gefertigt, z.B. Verbindungen aus Bismut oder Antimon mit Selen oder Tellur.

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Peltier-Effekt: Wird an die gezeigte Anordnung aus zwei Metallen eine Spannung angelegt, so entsteht in Metall 1 ein Wirbelstrom, der zu einer Kühlung der linken und einer Erwärmung der rechten Lötstelle führt; es ergibt sich also ein Nettowärmestrom  von links nach rechts.