Теоретическое введение

В месте контакта двух разнородных проводников возникает контактная разность потенциалов, обусловленная двумя причинами:

1. Различием в работах выхода электронов из металла A ₁ и A ₂.

2. различием в концентрации свободных электронов в контактирующих металлах n ₁ и n ₂.

Контактная разность потенциалов . Внешняя контактная разность потенциалов , обусловленная различием в работах выхода электронов из металла практически не зависит от температуры, равна нескольким вольтам.

Внутренняя контактная разность потенциалов , обусловленная различием в концентрации свободных электронов в металлах, почти линейно зависит от температуры, примерно на два- три порядка меньше и определяется по формуле:

,

где k = 1,381×10^–23 Дж/К – постоянная Больцмана;

е = 1,6×10^–19 Кл – заряд электрона.

В замкнутой цепи (см. рис. 1), состоящей из разных металлов, при одинаковой температуре контактов сумма контактных разностей потенциалов равна нулю:

Если температура контактов различна, пример, T ₁ > T ₂ и n ₂ < n ₁, то сумма контактных разностей потенциалов не равна нулю. Её называют термоэлектродвижущей силой

,

где – удельная термо-ЭДС, которая для большинства пар металлов слабо зависит от температуры и примерно равна 10…10² мкВ/К.

Таким образом, термо-ЭДС пропорциональна разности температур спаев контактирующих металлов.