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Efeito Peltier Responsáveis: Tadeu Cerqueira Daniel Gonçalves Integrantes: Márcio José Aécio O que é? O efeito Peltier é a produção de uma diferença ou gradiente de temperatura entre duas junções de condutores ou semicondutores (de Si ou Ge) de materiais com características diferentes, quando submetidos a uma tensão elétrica em um circuito fechado. Dessa forma, no efeito Peltier uma corrente elétrica é forçada a ar por junções de materiais semicondutores diferentes, o que faz com que ocorra o aquecimento de uma junção e resfriamento de outra. A representação esquemática do efeito Peltier pode ser vista na fig. 01.

Fig.01 – Representação do efeito Peltier

Esse efeito é também conhecido como força eletromotriz de Peltier e é o reverso do efeito Seebeck, em que ocorre produção de diferença de potencial devido à diferença de temperatura neste mesmo tipo de circuito. O efeito Seebeck pode ser bem observado no funcionamento de um termopar, sendo este um dispositivo

que gera corrente elétrica devido à diferença de temperatura entre as duas junções de semicondutores. Estes dois efeitos podem ser também considerados como um só e denominado de efeito Peltier-Seebeck ou efeito termoelétrico. Na verdade, são dois efeitos que podem ser considerados como diferentes manifestações do mesmo fenômeno físico, ou seja, nos dois efeitos tem-se uma relação física entre a diferença temperatura e a diferença de potencial elétrico. Quais as aplicações? O efeito Peltier pode ser observado no controle de coolers para economizar energia, em que para certa diferença de potencial, existe uma diferença de temperatura entre as duas junções. Desse modo, atingindo-se essa diferença de potencial, o cooler irá acionar de forma a dissipar esse calor e diminuir a diferença de temperatura entre as duas junções de semicondutores, fazendo com que o desempenho de um processador, por exemplo, seja aumentado. Além disso, os dispositivos de Peltier são pequenos, confiáveis, não têm partes móveis e podem ser usados em outras aplicações de pequena capacidade de refrigeração e pouco espaço. Dessa forma, esses dispositivos podem ser utilizados em pequenas geladeiras para automóveis ou em equipamentos de laboratório. Porém, os dispositivos que estão relacionados com o efeito PeltierSeebeck (termopar, por exemplo) apresentam desvantagens em relação à exatidão, uma vez que erros inferiores a 1 °C são difíceis de obter.

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E como será o experimento? A idéia principal é mostrar de forma interativa o interessante efeito Peltier-Seebeck. Dessa forma, como sugerido por Márcio, utilizaremos uma bicicleta ergométrica (podemos até usar a bicicleta do próprio Onda) ou algo similar, para que a pessoa movimente algo parecido com um dínamo e gere dessa forma uma diferença de potencial entre duas junções de materiais diferentes. Com isso, utilizando-se de uma pastilha termoelétrica de Peltier a uma potência de 91.2W (figura 02), disponível para comprar via mercado livre a um custo de R$ 31,90 (sem frete), simularemos a geração de uma diferença de temperatura entre os guidões da bicicleta devido a uma diferença de tensão aplicada. Com isso, a pessoa que realiza o experimento poderá observar o efeito Peltier, literalmente, na pele.

Fig. 02 – pastilha termoelétrica de Peltier.

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