热电效应是一个由温差产生电压的直接转换,且反之亦然.简单的放置一个热电装置,当他们的两端有温差时会产生一个电压,而当一个电压施加于其上,他也会产生一个温差.这个效应可以用来产生电能、测量温度,冷却或加热物体.因为这个加热或制冷的方向决定于施加的电压,热电装置让温度控制变得非常容易.
两种不同金属构成的回路中,如果两种金属的结点处温度不同,该回路中就会产生一个温差电动势.这就是塞贝克效应(seebeck effect).
塞贝克发现,当两种不同金属组成闭合回路且结点处温度不同时,指南针的指针会发生偏转.于是他认为温差使金属产生了磁场.但是当时塞贝克并没有发现金属回路中的电流,所以他把这个现象叫做“热磁效应”.后来,丹麦物理学家汉斯·奥斯特重新研究了这个现象并称之为“热电效应”.
不同的金属导体（或半导体）具有不同的自由电子密度,当两种不同的金属导体相互接触时,在接触面上的电子就会扩散以消除电子密度的差异.而电子的扩散速率与接触区的温度成正比,所以只要维持两金属间的温差,就能使电子持续扩散,在两块金属的另两个端点形成稳定的电压.由此产生的电流通常每开尔文温差只有几微伏.
