Question

什么叫热电动势、接触电动势和温差电动势？

Answer 1

热电动势：用两种金属接成回路，当两接头处温度不同时，回路中会产生电动势，称热电动势(或温差电动势)。热电动势的成因：自由电子热扩散(汤姆孙[Thomon]电动势)自由电子浓度不同。热电动势大小：一般与回路中电流的大小成正比。
接触电动势：设导体A和B的自由电子密度为Na和Nb，且有Na>Nb，电子扩散的结果合导体A失去电子而带正电，导体B则因获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散，达到动态平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电动势，其大小可表示为:Eab(T)=kT/E{ln(Na/Nb)}Na、Nb:导体A、B的自由电子密度。
由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同，当两种不同的金属导体接触时，在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。
温差电动势：两种不同导体(如铜和康铜)组成一个闭合回路，当两个接触点处于不同温度时,在汤姆逊效应和珀耳帖效应的共同作用下 ,接触点间将产生电动势，回路中会出现电流，此现象称为温差电现象，产生的电动势称为塞贝克电动势，也称为温差电动势。

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeckeffect)。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

　　在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。