Termoelektrik - WordPress.com

Termoelektrik
Termoelektrik adalah konversi energi panas menjadi energi listrik secara langsung atau sebaliknya dari
energi listrik menjadi energi panas[1]. Teknologi termoelektrik diantaranya yaitu generator termoelektrik
serta pendingin termoelektrik. Termoelektrik memiliki tiga efek, yaitu efek Seebeck, efek Peltier, dan efek
Thomson.
Efek Seebeck adalah fenomena dihasilkannya gaya gerak listrik (electromotive force) karena
dipanaskannya sambungan dua konduktor atau semikonduktor yang berbeda[2]. Pada efek Seebeck,
perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor atau semikonduktor menghasilkan perbedaan tegangan di
antara dua titik tersebut. Jika sambungan konduktor atau semikonduktor tersebut dihubungkan dalam
suatu rangkaian tertutup, maka akan ada arus DC yang mengalir pada rangkaian tersebut. Fenomena efek
Seebeck dimanfaatkan dalam thermocouple.
Gambar 1. Efek Seebeck pada semikonduktor
Koefisien Seebeck merupakan koefisien yang menyatakan perbedaan tegangan antara dua titik di
konduktor atau semikonduktor pada tiap perbedaan suhu antara dua titik tersebut, yang dapat dinyatakan
sebagai berikut.
Keterangan:
S : koefisien Seebeck
∆V : beda tegangan
∆T : selisih suhu
Efek Peltier adalah fenomena arus listrik yang diberikan pada sambungan dua konduktor atau
semikonduktor menghasilkan efek pemanasan atau pendinginan bergantung pada arahnya[2]. Pada efek
Peltier, dihasilkan perbedaan suhu karena diberikannya beda tegangan pada sambungan dua konduktor
atau semikonduktor yang berbeda. Saat sambungan konduktor atau semikonduktor diberi beda tegangan,
akan terjadi transfer kalor pada sistem konduktor atau semikonduktor tersebut. Pada ujung-ujung
konduktor atau semikonduktor tersebut akan terjadi pelepasan dan penyerapan kalor.
Gambar 2. Efek Peltier pada semikonduktor
Koefisien Peltier dapat diperoleh dengan menggunakan rumusan berikut.
Keterangan:
π : koefisien Peltier
Q : kalor yang diserap atau dilepas
C : jumlah muatan yang mengalir pada sambungan
Hubungan antara koefisien yang menggambarkan efek Seebeck dan Peltier dapat dinyatakan dengan
efek Thomson. Efek Thomson merupakan fenomena pemanasan atau pendinginan yang reversible saat ada
aliran arus listrik dan gradien suhu secara bersamaan[2].
Konduktor merupakan material yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik, sedangkan isolator
merupakan material yang sulit menghantarkan arus listrik. Semikonduktor adalah unsur yang memiliki sifat
kelistrikan antara konduktor dan isolator[3]. Pada semikonduktor tipe-n, elektron bebas bertindak sebagai
pembawa muatan mayoritas dan hole sebagai pembawa muatan minoritas. Pada semikonduktor tipe-p,
hole bertindak sebagai pembawa muatan mayoritas dan elektron bebas sebagai pembawa muatan
minoritas.
Sekian uraian mengenai termoelektrik dari natscismifa.wordpress.com.
Referensi
[1]
Edi Sukur (2004). Melirik Teknologi Termoelektrik sebagai Sumber Energi Alternatif. Dari
http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1091919348, 21 September 2016.
[2]
Goldsmid, Julian. 2009. Introduction to Thermoelectricity. London: Springer.
[3]
Malvino, Albert, & David J. Bates. 2007. Electronic Principle 7th ed. Singapore: McGraw-Hill.