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Introduction

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L’électricité (du mot grec « elektron » (έλεκτρον) qui désigne l’ambre jaune) est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L’électricité est également la branche de la physique qui étudie les phénomènes électriques et leurs applications.

L’électricité est aussi vieille que l’univers. Certaines de ses manifestations ont été étudiées et décrites au cours de l’Antiquité, par les Grecs et les Mésopotamiens. Mais la compréhension de sa vraie nature et de ses multiples possibilités d’applications date du XVIIIe siècle. Même après deux siècles d’avancées et de découvertes incessantes, les scientifiques et les ingénieurs continuent d'inventer de nouvelles applications à cette énergie.

Lumière sur ...

Module Peltier.

L'effet thermoélectrique, découvert puis compris au cours du XIXe siècle grâce aux travaux de Seebeck, Peltier ou encore Lord Kelvin, est un phénomène physique présent dans certains matériaux : il y lie le flux de chaleur qui les traverse au courant électrique qui les parcourt. Cet effet est à la base d'applications, dont très majoritairement la thermométrie, puis la réfrigération (ex. module Peltier) et enfin, très marginalement, la génération d'électricité (aussi appelée « thermopile »).

Un matériau thermoélectrique transforme directement la chaleur en électricité, ou déplace des calories par l'application d'un courant électrique. Un grand nombre des matériaux possédant des propriétés thermoélectriques intéressantes ont été découverts au cours des décennies 1950 et 1960. C'est notamment le cas du tellurure de bismuth (Bi2Te3) utilisé dans les modules Peltier commerciaux, ou des alliages silicium-germanium (SiGe) utilisés pour l'alimentation des sondes spatiales dans des générateurs thermoélectriques à radioisotope.

L'utilisation de la thermoélectricité en thermométrie connaît un grand succès depuis le début du XXe siècle et en réfrigération portable depuis les années 2000. Par contre, la thermopile a du mal à émerger car son rendement est peu élevé et les coûts sont importants, cela les limite à des utilisations très ciblées en 2005 (il n'y a pas encore de marché de niche pour la thermopile). Cependant des progrès récents, ainsi qu'un nouvel intérêt pour la thermoélectricité dû à la fois à la hausse des coûts de l'énergie et aux exigences environnementales, ont conduit à un renouveau important des recherches scientifiques dans cette discipline.

Bibliographie

Les sources et la bibliographie mise en œuvre dans les articles relatifs à ces deux domaines sont d’une densité rare. Ces domaines étant en perpétuelle évolution, la documentation accessible est énorme et sans arrêt remise à jour. Par l’intermédiaire d’Internet, les bases de données, les cours en ligne, les sites des fabricants de composants électroniques et constructeurs de matériels sont devenus un des principaux vecteurs d’échange et d’information sur les domaines technologiques.

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