Termopares

1.0 Termopar
O termopar consiste de dois condutores elétricos feitos de metais diferentes tendo uma conexão elétrica. A saída de um termopar é uma tensão ,existe uma relação entre a voltagem e a diferença de temperatura submetida pelo junção.O circuito básico de um termopar é mostrado na Figura 18.
Podemos observar que temos duas junções denominadas de T1 e T2 .Se as temperaturas forem diferentes então pode-se medir uma tensão entre os terminais.A magnitude da tensão medida depende das temperaturas e em particular dos metais utilizados.

Figura 18 – Circuito básico de um termopar.

A tensão na saída pode ser expressa como sendo:
2

2

V = α(T1 − T2 ) + γ(T1 − T2 )

(3.33)

que normalmente é aproximada para :

V = α(T1 − T2 )

(3.34)

onde :

α = coeficiente de Seebeck, ou sensibilidade térmica, que depende do termopar.
O fenômeno termoelétrico resulta do fluxo de calor e de eletricidade nos condutores elétricos.Ambos os fenômenos são devidos aos elétrons livres nos metais: um bom condutor elétrico também é um bom condutor térmico.Existem dois efeitos envolvidos nos termopar:
a) efeito de Seebeck; refere-se a geração de um potencial elétrico de circuito termopar em aberto,devido a diferença de temperatura.Esta tensão é medida quando não há corrente circulando, conforme a Figura 18.O coeficiente de Seebeck é definido:

 ∂V  α = 
 ∂T  circuito aberto

(3.35)

b) efeito de Peltier;
O efeito Peltier é o oposto de item a. Neste caso uma tensão externa irá produzir uma corrente fazendo com que um lado do termopar se aqueça e outro esfrie. A diferença de temperatura dependerá dos materiais envolvidos, de acordo com a Figura 19.

Figura 19 – Efeito Peltier.

1.1 Leis fundamentais dos termopares
As principais leis dos termopares pode ser assim resumidas:
a) Lei do material homogêneo;
Esta lei determina que um material homogêneo não pode ser utilizado para criar um circuito com termopar, ou seja, o termopar é