Вводный практикум по курсу общей физики. Дорохова В.В - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

8
название термоэлектричества, а возникшая электродвижущая сила
называется термоэлектрической (термоэдс).
Действительно, разность потенциалов на контакте 1:
B
C
BC
n
n
e
kT
ln)(
1
1
=−ϕϕ α ,
на контакте 2:
C
B
CB
n
n
e
kT
ln)(
2
2
=−ϕϕ
Сумма контактных скачков потенциала равна
термоэлектродвижущей силе:
)(lnlnln
21
21
TT
n
n
e
k
n
n
e
kT
n
n
e
kT
B
C
C
B
B
C
−=+=ε .
Обозначая α=
B
C
n
n
e
k
ln , мы получим следующее выражение для
величины термоэлектродвижущей силы: ε = α ( Т
1
-Т
2
)
Величину α называют коэффициентом термоэдс или
коэффициентом Зеебека. Хотя ТЭДС прямо пропорциональна разности
температур спаев, она зависит не только от нее. Особенно это заметно
при большой разности температур. Поэтому для характеристики
термоэлектрических свойств какой-либо пары проводников пользуются
дифференциальной ТЭДС, которая равна термоэлетродвижущей силе,
возникающей при разности температур спаев в один градус:
α = dε /dT.
В классическом приближении можно считать, что концентрация
электронов не зависит от температуры, и тогда α является постоянной
величиной для данной пары металлов, приведенных в контакт.
Зависимость термоэдс от температуры используется в настоящее
время для измерения температур в чрезвычайно широком диапазоне.
Измерения проводятся с помощью устройства, называемого термопарой.
2.2. Устройство термопары
Замкнутая цепь, состоящая из двух разнородных металлов, места
соединения которых поддерживаются при различных температурах,
называется термопарой (рис. 3). Технически термопара представляет
собой две проволоки из различных металлов, в месте контактов которые
свариваются или спаиваются. Один из контактов помещается в
термостатированную среду большой теплоемкости с известной и
постоянной температурой Т
0
, а второй в область, температура которой
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
   название термоэлектричества, а возникшая электродвижущая сила
   называется термоэлектрической (термоэдс).
       Действительно, разность потенциалов на контакте 1:
                                                  kT1 nC
                                 (ϕ C −ϕ B )1 =      ln    α,
                                                   e    nB
                на контакте 2:
                                                     kT2 nB
                                  (ϕ B − ϕ C ) 2 =      ln
                                                      e    nC
       Сумма      контактных                   скачков          потенциала         равна
   термоэлектродвижущей силе:
                            kT1 nC kT2 n B k nC
                         ε=     ln    +   ln   = ln (T1 − T2 ) .
                             e     nB   e    nC e n B
                        k nC
          Обозначая      ln    = α , мы получим следующее выражение для
                        e nB
   величины термоэлектродвижущей силы:          ε = α ( Т1 -Т2 )
         Величину    α    называют    коэффициентом     термоэдс    или
   коэффициентом Зеебека. Хотя ТЭДС прямо пропорциональна разности
   температур спаев, она зависит не только от нее. Особенно это заметно
   при большой разности температур. Поэтому для характеристики
   термоэлектрических свойств какой-либо пары проводников пользуются
   дифференциальной ТЭДС, которая равна термоэлетродвижущей силе,
   возникающей при разности температур спаев в один градус:
                                α = dε /dT.
       В классическом приближении можно считать, что концентрация
   электронов не зависит от температуры, и тогда α является постоянной
   величиной для данной пары металлов, приведенных в контакт.
       Зависимость термоэдс от температуры используется в настоящее
   время для измерения температур в чрезвычайно широком диапазоне.
   Измерения проводятся с помощью устройства, называемого термопарой.

                              2.2. Устройство термопары

       Замкнутая цепь, состоящая из двух разнородных металлов, места
   соединения которых поддерживаются при различных температурах,
   называется термопарой (рис. 3). Технически термопара представляет
   собой две проволоки из различных металлов, в месте контактов которые
   свариваются или спаиваются. Один из контактов помещается в
   термостатированную среду большой теплоемкости с известной и
   постоянной температурой Т0 , а второй в область, температура которой

                                               8



PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы