(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)
Der Thomson-Effekt beschreibt die Erwärmung oder Abkühlung eines stromdurchflossenen Leiters, wenn entlang seiner Länge ein Temperaturgefälle besteht. Wenn Strom durch ein Material mit einem Temperaturgefälle fließt, wird Wärme erzeugt oder absorbiert. Die Rate der Wärmeerzeugung pro Längeneinheit ist gegeben durch [latex]\frac{dQ}{dx} = -\mathcal{K} J \frac{dT}{dx}[/latex], wobei [latex]\mathcal{K}[/latex] der Thomson-Koeffizient ist.
Der Thomson-Effekt entsteht, weil Seebeck Der Leitfähigkeitskoeffizient eines Materials ist im Allgemeinen temperaturabhängig. Bewegen sich Ladungsträger entlang eines Leiters von einem warmen zu einem kalten Bereich (oder umgekehrt), ändert sich ihre mittlere Energie nicht nur aufgrund der Temperatur, sondern auch aufgrund des sich ändernden Seebeck-Koeffizienten. Dieser Effekt wird sichtbar, wenn ein elektrischer Strom (J) durch einen Leiter mit einem Temperaturgradienten (dT/dx) fließt.
Fließt der Strom in die gleiche Richtung wie der Wärmefluss (von warm nach kalt), kann Wärme aufgenommen oder abgegeben werden, abhängig vom Vorzeichen des Thomson-Koeffizienten ([latex]mathcal{K}[/latex]) des jeweiligen Materials. Diese Erwärmung oder Abkühlung ist von der stets auftretenden irreversiblen Joule-Erwärmung ([latex]I^2R[/latex]) zu unterscheiden und ihr überlagert. Der Thomson-Effekt ist für eine vollständige thermodynamische Beschreibung thermoelektrischer Phänomene unerlässlich und steht in Zusammenhang mit dem Seebeck-Koeffizienten und dem thermischen Widerstand. Peltier Effekte durch die Kelvin-Relationen, die grundlegend für das Gebiet sind.
Thomson-Effekt
(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)
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