Fenómeno através do qual se tem a conversão directa de energia térmica em energia eléctrica e vice-versa. Na prática, subentendem-se três fenómenos conhecidos:

• Efeito Seebeck (efeito termoeléctrico)
• Efeito Peltier (efeito termoeléctrico inverso)
•  Efeito Thomson

São excluídos outros fenómenos como o efeito Joule, que se referem, respectivamente, à produção irreversível de corrente eléctrica ou de calor.

Figura 31	Efeito Seebeck

Efeito Seebeck – Considere-se o conjunto representado na figura 31, constituído por dois condutores A e B de primeira classe, como por exemplo cobre e ferro, dispostos segundo a sucessão A-B-A, na qual as duas extremidades A₁ e A₂possuem a mesma temperatura, e as duas soldaduras S₁ e S₂, entre os dois metais, possuem temperaturas diferentes T₁ e T₂. Nas condições acima, entre as duas extremidades A₁ e A₂, manifesta-se uma diferença de potencial V_A1 e V_A2 que traduz o efeito Seebeek ou efeito termoeléctrico. A diferença de potencial acima referida depende não só dos dois metais, mas também das temperaturas T₁ e T₂ e é independente da temperatura dos extremos, que deve, porém, ser igual para ambos. Esta diferença de potencial é a medida da força electromotriz (chamada termoeléctrica) da cadeia A₁S₁S₂A₂.
Fixada a temperatura T₁ de uma das soldaduras, por exemplo de S₁, a qual toma o nome de par termoeléctrico, a força electromotriz termoeléctrica do sistema, depende da temperatura da outra soldadura, segundo uma função que, numa gama bastante ampla de temperaturas é do tipo parabólico. Para cada temperatura T₁ há uma parábola correspondente, cujo vértice corresponde sempre à temperatura neutra T_n, ou ponto neutro do par considerado.

Figura 32	Variação da força electromotriz com a temperatura

Par	Temperatura Neutra Tn
Ferro – cobre	Tn = 275ºC
Níquel – cobalto	Tn = 70ºC
Chumbo – cobalto	Tn = -200ºC

Os valores T₂ da temperatura, para os quais a força electromotriz F_e se anula e sucessivamente troca de sinal, tomam o nome de temperatura ou ponto de inversão. Na prática é utilizado como metal intermédio, a própria liga usada na soldadura de dois metais principais.

O efeito termoeléctrico inverso, ou efeito Peltier, é o fenómeno em que, dada uma cadeia aberta de condutores de primeira classe, por exemplo o cobre-ferro-cobre, no qual as duas soldaduras são iguais em temperatura, aplicando-se uma diferença de potencial entre as duas extremidades, manifesta-se uma diferença de temperatura entre as soldaduras.

O efeito Thomson é o fenómeno em que, dado um condutor homogéneo, por exemplo de cobre, que apresente igual temperatura nas extremidades, porém, ao longo do qual é assimétrica a distribuição da temperatura, como mostra a figura 33, manifesta-se nas suas extremidades uma diferença de potencial.

Figura 33	Efeito Thomson

Os pares termoeléctricos são utilizados como termómetro devido à sua grande sensibilidade, que pode atingir 1/1000 do grau Celsius. Podem trabalhar em gamas de temperatura bastante amplas, como por exemplo os pares:

Par	Gama de temperatura utilizável
Ferro – Constantan	Entre -200ºC e +800ºC
Platinoródio 10% – Platina	Entre 0ºC e 1700ºC