Przykładem ogniwa "fizycznego", tzn. takiego w którym polaryzacja elektrod jest zamienna (zgodnie z klasyczną definicją zjawiska fizycznego - jako "odwracalnego" a chemicznego jako "nieodwracalnego"), jest zjawisko termoelektryczne, odkryte przez Thomasa Seebecka prawie równocześnie z doświadczeniem Oersteda - w 1820 roku. Emisja termoelektryczna jest łatwiejsza do wytłumaczenia w przypadku emisji elektronów z metali do próżni - jak w katodzie kineskopu telewizyjnego. Elektrony w tym przypadku muszą pokonywać tzw. "pracę wyjścia" - rzędu kilku elektronowolt (2,7 eV dla Ba, około 4,7 eV dla Cu). Temperatura katody w kineskopie (pokrytej tlenkami baru) wynosi około 1000 K, temperatura katody tzw. "żarzenia bezpośredniego" (jak w starej lampie elektronowej) - 3000 K. Odpowiadają one średniej energii kinetycznej rzędu 0,1 - 0,3 eV, "arytmetycznie" zbyt małej do pokonania pracy wyjścia. Temperatura jest jednak pojęciem fizyki statystycznej - energia elektronów jest opisana funkcją rozkładu; energia elektronów w "ogonie" tej funkcji jest wystarczająca do pokonania przy wyjścia. W zjawisku Seebecka (termoelektrycznym "wewnętrznym") zasada fizyczna jest podobna, z tym że "termoemisja" zachodzi w obu kierunkach (z metalu A do B i na odwrót) a praca wyjścia "netto" - różnica prac wyjścia z metalu A do B i z B do A w określonej temperaturze jest rzędu ułamków eV.
Foto 1. Do realizacji ogniwa termoelektrycznego są potrzebne trzy kawałki drutu - np. miedź / konstantan (lub żelazo) / miedź i dość dobry miernik (mierzone napięcia są rzędu mV). Ogrzanie jednego ze złącz np. płomieniem zapalniczki powoduje pojawienie się siły elektromotorycznej. Ogrzanie drugiego złącza zmienia znak powstającej siły elektromotorycznej.
Układ do badania efektu fotoelektrycznego w próżni (np. firmy Leybold) jest kosztowny natomiast układ do badania efektu w powietrzu wymaga zasilacza wysokiego napięcia, przez co jest w warunkach szkolnych niebezpieczny. Istnieje inny, bardzo prosty i tani sposób obserwacji efektu fotoelektrycznego - wewnętrznego (podobnego do zjawiska Seebecka) - za pomocą diody fotoluminescencyjnej.
Zasada tego doświadczenia korzysta z opisanej już wyżej odwracalności zjawisk: przepływ prądu powoduje elektrolizę roztworu (rozdzielenie elementów chemicznych); dyfuzja elementów chemicznych w przeciwnych kierunkach (w ogniwie Volty) powoduje powstanie napięcia. Dioda fotoluminescencyjna świeci wskutek rekombinacji nośników dodatnich (dziur) i elektronów w złączu dwóch półprzewodników; oświetlenie złącza światłem odpowiedniej energii powoduje generację par elektron-dziura, przemieszczających się w przeciwnych kierunkach (powstanie napięcia), foto 8.
Foto 2 Wykorzystanie diody fotoluminescencyjnej jako źródła napięcia. Oświetlenie diody światłem o "odpowiedniej" długości fali (nie dłuższej niż emitowana przez diodę) powoduje powstanie napięcia na złączu półprzewodnikowym. W "idealnych" warunkach - małego oporu wewnętrznego diody i dużego oporu miernika, doświadczenie jest analogiem zjawiska fotoelektrycznego "zewnętrznego" - powstające napięcie nie zależy od natężenia światła a jedynie od rodzaju (koloru) diody. Mierzone napięcie odpowiada energii fotonów (w elektronowoltach) pomniejszonej o spadek napięcia na złączu p-n diody, około 0,8 V
Innym "fizycznym" sposobem generowania "elektryczności" jest efekt piezoelektryczny odkryty w 1880 r. przez Piotra i Jakuba Curie. Obserwowany jest on w izolatorach, których kryształy nie posiadają środka symetrii, np. w kwarcu. Ściskanie kryształu powoduje przesunięcie się środka ciężkości między ładunkami dodatnimi i ujemnymi - powstanie napięcia na przeciwległych ściankach kryształu. W odwróconym efekcie piezoelektrycznym, kryształ ulega deformacji pod wpływem przyłożonego napięcia. Częstotliwość rezonansowa drgań własnych kryształu zależy od jego rozmiarów - kwarc jest stosowany w układach elektronicznych (np. zegarków, komputerów, telefonów komórkowych) jako wzorzec częstotliwości. (zob. foto 3).
Foto 3. Zapalacz do gazu wykorzystujący efekt piezoelektryczny wytwarza napięcie kilku tysięcy V. Jeżeli do elektrod zapalacza podłączy się dwa długie druty, to taki układ staje się nadajnikiem (Morse'a). Jest to proste powtórzenie słynnego eksperymentu Hertza - doświadczalnego potwierdzenia istnienia fal elektromagnetycznych.
Ostatnim krokiem od ogniwa Volty do ery telewizji było odkrycie fal elektromagnetycznych, przewidzianych w latach sześćdziesiątych XIX wieku przez Jamesa Clerka Maxwella i potwierdzonych w doświadczeniu Hertza w 1888 roku (foto 4). Pierwsza transmisja radiowa została przeprowadzona przez Marconiego w 1899 roku. Do ilustracji rozchodzenia się fal posłużyć mogą dwa eksperymenty. Jeden z zapalniczką piezoelektryczną do gazu (foto 3), drugi z kulą plazmową ( foto 4).
Foto 4. Energia fal elektromagnetycznych generowanych przez kulą plazmową zapala lampę neonową. Przesłonięcie kuli przewodnikiem elektrycznym (folią aluminiową lub ręką) ekranuje fale; przez papier natomiast fale przenikają.