Générateur de puissance thermoélectrique à effet Seebeck Peltier

30 min Âges 10-14 Intérieur

Exploitez l’effet thermoélectrique Seebeck pour générer de l’électricité sans pièces mobiles. Le placement d'un module Peltier à semi-conducteurs entre des réservoirs thermiques ch...

Matériel nécessaire

  • • Module thermoélectrique Peltier (TEC1-12706 ou similaire) (1 unité)
  • • Tasses en céramique (2 unités)
  • • Eau chaude et eau glacée avec cubes (1 ensemble)
  • • Multimètre numérique avec sondes de test (1 unité)
  • • Moteur hobby DC basse tension avec pale de ventilateur en papier (ou LED 3V) (1 unité)

Conseils aux parents

  • → Un module Peltier fonctionne à l'inverse comme un générateur thermoélectrique (effet Seebeck) : une différence de température sur ses faces en céramique crée une tension.
  • → Pressez le module entre une tasse d'eau presque bouillante et une tasse d'eau glacée avec de la glace pilée.
  • → Plus le différentiel de température (Delta T) est grand, plus la tension et le courant électrique générés sont élevés.

Consignes de sécurité

Un adulte surveille le versement d’eau chaude ; ne dépassez pas 80°C pour protéger la soudure du module.

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Instructions étape par étape

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Étape 1

Remplissez une tasse en céramique avec de l'eau chaude du robinet (~70°C) et une deuxième tasse identique avec de l'eau glacée et de la glace pilée.

⏱️ ~5 min
2

Étape 2

Connectez les fils rouge et noir d'un module Peltier TEC1-12706 à un multimètre numérique réglé sur millivolts CC.

⏱️ ~5 min
3

Étape 3

Appuyez sur le module entre les parois extérieures de la tasse chaude et de la tasse froide, en regardant la tension dépasser 1,5 volts à mesure que le gradient thermique s'établit.

⏱️ ~10 min
4

Étape 4

Débranchez le multimètre et connectez les câbles directement à un moteur solaire à courant continu à faible inertie avec une hélice en papier pour faire tourner le ventilateur avec de la chaleur pure.

⏱️ ~10 min

Ce qu'ils apprennent

Effet thermoélectrique Seebeck Conversion directe de l'énergie thermique en énergie électrique Migration des porteurs de charge des semi-conducteurs à semi-conducteurs