Las ilustraciones muestran los diagramas de principio de los tres efectos principales en el campo termeléctrico: el Efecto Seebeck, el Efecto Peltier y el Efecto Thomson. Lo que pretendemos explorar en esta ocasión es William Thomson y su gran descubrimiento — el Efecto Thomson.

William Thomson nació en Irlanda en 1824. Su padre James fue profesor de matemáticas en el Royal Belfast Academical Institution y, posteriormente, al aceptar un cargo en la Universidad de Glasgow, la familia se mudó a Glasgow, Escocia, cuando William tenía 8 años. Thomson ingresó a la Universidad de Glasgow a los 10 años — no te sorprendas, ya que en las universidades irlandesas de aquella época se admitían estudiantes talentosos de primaria. Alrededor de los 14 años comenzó a estudiar asignaturas de nivel universitario, y a los 15 ganó una medalla de oro de la universidad por su trabajo titulado “La forma de la Tierra”. Más tarde, Thomson estudió en la Universidad de Cambridge y se graduó en segundo lugar de su promoción. Después de graduarse, se fue a París, donde realizó un año de investigación experimental bajo la dirección de Henri Victor Regnault. En 1846, Thomson regresó a la Universidad de Glasgow para trabajar como profesor de filosofía natural (es decir, física) hasta su jubilación en 1899.

Thomson fue uno de los fundadores del laboratorio de física moderna de la Universidad de Glasgow. A los 24 años, publicó una monografía sobre termodinámica y estableció la “Escala de Temperatura Kelvin”. A los 27 años, lanzó su libro “Tratado de Termodinámica” (Treatise on Thermodynamics), sentando las bases de la Segunda Ley de la Termodinámica y consolidándola como una ley fundamental de la física. Junto con Joule, descubrió el Efecto Joule-Thomson en la difusión de gases. Después de nueve años de esfuerzo, supervisó la finalización del cable submarino transatlántico entre Europa y América, que operó de forma estable durante mucho tiempo – razón por la cual recibió el título nobiliario de “Lord Kelvin”.

La investigación de Thomson abarcó una amplia gama de áreas a lo largo de su vida. Realizó contribuciones significativas a la física matemática, termodinámica, electromagnetismo, teoría de la elasticidad, teoría del éter y ciencias de la Tierra.

En 1856, utilizando los principios termodinámicos que desarrolló, Thomson realizó un análisis exhaustivo del Efecto Seebeck y el Efecto Peltier, estableciendo una conexión entre el coeficiente de Seebeck y el coeficiente de Peltier, que antes eran independientes. Propuso que, en la temperatura termodinámica cero (0 K), existe una relación proporcional simple entre el coeficiente de Peltier y el coeficiente de Seebeck. Sobre esta base, predijo teóricamente un nuevo efecto termoeléctrico: cuando una corriente eléctrica pasa por un conductor con distribución de temperatura desigual, el conductor no solo genera calor Joule irreversible, sino que también absorbe o libera una cantidad determinada de calor (conocido como calor Thomson). Inversamente, cuando las dos extremidades de una barra de metal se encuentran a temperaturas diferentes, se forma una diferencia de potencial entre ellas. Este fenómeno fue posteriormente denominado Efecto Thomson, convirtiéndose en el tercer efecto termoeléctrico después del Efecto Seebeck y el Efecto Peltier.

Esa es la historia – ¡destacemos los puntos clave!

P: ¿Cuáles son los tres principales efectos termoeléctricos?R: El Efecto Seebeck, también conocido como efecto termoeléctrico inicial, se refiere al fenómeno termoeléctrico en el que se genera una diferencia de potencial entre dos conductores eléctricos o semiconductores diferentes debido a una