При прохождении постоянного тока через термоэлемент в его спаях поглощается или выделяется в зависимости от направления тока некоторое количество теплоты, пропорциональное времени, току и коэффициенту Пельтье:
. (9.2)
Если направление тока в цепи с термоэлементами такое, как показано на рис. 9.2, а, то на спае 1 свободные электроны и дырки, возникшие в результате тепловой генерации, движутся в разные стороны под действием суммарного электрического поля (диффузионного поля спая и внешнего поля).
При тепловой генерации носителей заряда в области спая 1 (рис. 9.2, б) на переброс электрона из валентной зоны в зону проводимости затрачивается некоторая тепловая энергия кристаллической решетки полупроводника. Поэтому при заданном направлении тока спай 1 охлаждается, спай 2 при этом нагревается, так как к нему с разных сторон подходят электроны и дырки, которые отдают при рекомбинации некоторую энергию в виде теплоты.
В результате, при прохождении тока термоэлемент работает как своеобразный тепловой насос, забирая тепловую энергию на спае 1 (теплопоглощающем спае при данном направлении тока) и выделяя ее на спае 2 (тепловыделяющем спае).
Эффект Пельтье является обратным эффекту Зеебека. Поэтому для одного и того же термоэлемента существует связь между коэффициентом Пельтье и коэффициентом термо-ЭДС:
. (9.3)
