2:温差电效应的原理是什么?为什么当两种金属的两个接触 点温度不同时会产生温差电动势,它与哪些因素
温差电效应的原理是金属两端内能的不同,高温端能量大于低温端。
当两种金属的两个接触点温度不同时,由于内能的差异会产生温差电动势,它的大小与两个接触点的温差成正比。
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。
当两种金属的两个接触点温度不同时,由于内能的差异会产生温差电动势,它的大小与两个接触点的温差成正比。