O bandă bimetală este un dispozitiv simplu care transformă energia termică în mișcare mecanică. Este folosit ca comutator activat termic sau indicator de căldură și funcționează pe principiul expansiunii diferențiale a metalelor diferite încălzite. Banda bimetalică este alcătuită din două metale diferite care sunt legate între ele pentru a forma o bandă dreaptă, plată sau o bobină concentrică. Când banda este încălzită, unul dintre metale se încălzește și se extinde mai repede decât celălalt, determinând îndoirea benzii. Această deviație mecanică este apoi valorificată în diferite moduri pentru a comuta circuitele electrice sau pentru a muta un cadran pentru a indica valoarea termică.
Când orice solid, fluid sau gaz este încălzit, moleculele sale încep să se îndepărteze unele de altele, ducând la expansiune. Atâta timp cât un material încălzit nu este conținut la un moment dat, se va extinde într-un mod echilibrat. Dacă, dintr-un motiv oarecare, materialul este conținut sau împiedicat să se extindă de-a lungul uneia dintre suprafețele sale, expansiunea nereținută în restul materialului îl va face să se îndoaie sau să se îndoaie. Evident, unele materiale se vor încălzi mai repede sau se vor extinde mai mult decât altele, în funcție de structura lor moleculară. Dacă două astfel de materiale diferite se leagă împreună, cel care se încălzește mai lent va restricționa expansiunea de-a lungul unei fețe a celeilalte și va determina producerea acestui fenomen de deformare.
Acest principiu al deviației termice a materialelor diferite este utilizat pentru a furniza mișcare mecanică legată de căldură într-o gamă largă de echipamente electrice și de măsurare. Benzile bimetalice sunt în general construite din două metale diferite, alamă și oțel și cuprul și oțelul fiind combinații tipice. Cele două materiale sunt de obicei sudate, lipite sau nituite împreună pentru a produce o unire uniformă și sigură între cele două fețe de contact. Benzile bimetalice pot fi formate ca elemente de tip arc elicoidal drepte sau concentrice. Deviația lor fizică atunci când este încălzită este apoi valorificată într-o varietate de moduri pentru a îndeplini diferite funcții.
Una dintre cele mai comune metode de utilizare a deformarii unei benzi bimetalice este folosirea benzii ca contact electric pentru a face sau întrerupe circuite. Termostatele de încălzire sunt un bun exemplu al acestui tip de aplicație și folosesc banda dreaptă, neîncălzită pentru a menține contactul cu un punct de comutare și pentru a menține circuitul de încălzire activ. Când temperatura crește până la un punct prestabilit, banda se încălzește și se îndoaie, întrerupând astfel circuitul și oprind încălzitorul. Când banda se răcește din nou, se îndreaptă și reactivează circuitul de încălzire. Acest lucru permite menținerea unui interval de temperatură constant.
Banda bimetalic de tip bobină tinde să se desfacă pe măsură ce se încălzește și rotește acul unui termometru cu cadran pentru a indica o valoare a temperaturii. Benzile bimetalice sunt, de asemenea, folosite ca dispozitive de suprasarcină termică pentru a întrerupe alimentarea cu energie a echipamentelor electrice atunci când consumă curent excesiv sau se supraîncălzi fizic. Caracteristicile de expansiune cunoscute ale diferitelor metale din benzile bimetalice permit croirea foarte precisă a acestor dispozitive pentru a funcționa la temperaturi exacte. Acest lucru face ca benzile să fie o metodă fiabilă și accesibilă de utilizare a căldurii ca intrare de control sau de măsurare.