什么是热电效应、接触电势、温差电势?

热电势(塞贝克电势)/接触电势(珀尔帖电势)/温差电势(汤姆逊电势)

热电势(塞贝克电势)/接触电势(珀尔帖电势)/温差电势(汤姆逊电势)

什么是热电势(塞贝克电势)?

塞贝克电势是德国医生塞贝克于1821年发现并提出的。在图5 – 2中,当热电极A,B相接触的两端所处的温度不同时,例如:T和T0,则在回路中就有一定大小的电动势产生,这个物理现象称之为热电效应或塞贝克效应。

热电势(塞贝克电势)/接触电势(珀尔帖电势)/温差电势(汤姆逊电势)

这个在回路中由温差而产生的电动势称为热电势或塞贝克电势。

热电势用符号EAB(T,T0)表示。它是由接触电势和温差电势两部分组成的。

如果热电偶回路的热电势用接触电势表示,那么EAB(T,T0)可用式(5-1)表示:

EAB(T,T0)=EAB(T)-EAB(T0) (5-1)

式中:EAB(T)——接点A,B在温度T的分热电势;

EAB(T0)——接点A,B在温度T0的分热电势。

式(5-1)中应当注意到:

热电偶测量的并不是测量端的温度T,,而是测量温度差T-T0。热电偶分度表、热电偶E – T特性曲线以及配热电偶显示仪表均是规定参考端温度为0℃得到的。

热电势(塞贝克电势)/接触电势(珀尔帖电势)/温差电势(汤姆逊电势)

什么是接触电势(珀尔帖电势)?

珀尔帖电势是法国钟表匠珀尔帖于1834年发现并提出。

由于金属导体材料不同,金属导体内部的自由电子密度是不同的。当两种不同的金属导体A和B接触时,自由电子就会从 密度大的金属导体跑到密度小的金属导体中,当达到动平衡状态时,A,B间则形成一定电位差,这就是接触电势,也称为珀尔帖电势。

接触电势的大小与两不同金属导体内的自由电子密度差异 大小有关。

应当注意到:相同材料组成的接点,不论接点温度是多少,均不会产生珀尔帖电势,即珀尔帖电势为0

热电势(塞贝克电势)/接触电势(珀尔帖电势)/温差电势(汤姆逊电势)

什么是温差电势(汤姆逊电势)?

汤姆逊电势是英国物理学家汤姆逊发现并提出。

当金属导体两端温度不同时,自由电子密度大的高温端会向自由电子密度小的低温端扩散。高温端失掉一些电子带正电形成高电位,低温端因得到一些电子带负电形成低电位,当达到动平衡状态时,高低温端则形成一定的电位差,这就是温差电势,也称为汤姆逊电势。

温差电势的大小与金属导体的材料性质及两端的温度差大小有关,而与热电极的几何尺寸和热电极中间温度无关。

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