Курс общей физики. Миловидова С.Д - 27 стр.

                                                            27
электронов из первого мета лла во второй . В рез
                                               у льтате первы й мета лл
за рядится положительно, второй отрицательно. М ежду мета лла ми    r
воз  никнет ра з    ность потенциа лов и появится электрическое поле Ε ,
которое вы з        овет дополнительное движение электронов, но в
противоположном на пра влении. П ри некоторой ра з           ности потенциа лов
ϕ1 − ϕ 2 на сту пит ра вновесие и потенциа лы мета ллов меняться не бу ду т.
   ,       ,

Т а кое ра вновесие у ста на влива ется в ничтожны е доли секу нды .
          Н а й дем величину этой конта ктной ра з      ности потенциа лов. В
кла ссической электронной теории проводимости эта з          а да ча о равновесии
электронов в соприка саю щ их ся мета лла х сх одна с з    а дачей о ра вновесии
га з а , на х одящ егося в поле тяжести. И змолеку лярной ф из  ики из вестно, что
концентра ция а томов га з     а n на вы соте h связ а на с концентра цией nо у
                                                                                                    mgh
                                                                                               −
поверх ности Земли ф орму лой                                                n = n0 e               kΤ
                                                                                                          .
     Здесь mgh есть ра з   ность потенциа льны х энергий W1-W2 на вы соте h и
у Земли. В слу ча е дву х соприкаса ю щ их ся мета лловW1 − W2 = e ϕ1" − ϕ 2"                                 (   )
                                                                     e (ϕ −ϕ
                                                                         "     "
                                                                                   )
                                                                 −       1     2

и поэтому                                      n2 = n1e                  kΤ            ,
где n1 и n2 – концентра ция электроноввобоих мета ллах . О тсю да
                                                            kΤ n1                                                     (2)
                                            ϕ1" −ϕ 2" =       ln .
                                                             e n2
П ри комна тной темпера ту ре з на чения ϕ1" − ϕ 2" имею тпорядок10-1 В .
       В общ ем слу ча е конта кта дву х мета ллов, ра злича ю щ их ся и работой
вы х ода и концентра цией свободны х электронов, контактна я ра з          ность
потенциа ловбу дет, согла сно (1) и (2), ра вна :
                                      Α − Α 2 kΤ n1 .                         (3)
                          ϕ −ϕ = − 1    1       + ln
                                                  2
                                                                 e                 e           n2
                                                                 Э та ф орму ла пока з    ы ва ет, что
         1            2           3           4                  контактна я ра зность потенциа лов
φ1           φ1 φ 2       φ2 φ3       φ3 φ4            φ4        за висит только от температу ры и
                                                                 х имической природы мета ллов.
                      φ1 – φ4                 а)                       П риведем в соприкосновение
                                                                 несколько     (на пример,      четы ре)
     1          4                                                ра знородны х         мета ллических
                           б)                                    проводников, имею щ их одина кову ю
     2          3                             Рис.3.             темпера ту ру (рис.3,а ). О чевидно,
                                                                 что ра з ность потенциа лов между
конца ми этой цепи         ϕ1 − ϕ 4 = (ϕ1 − ϕ 2 ) + (ϕ 2 − ϕ 3 ) + (ϕ 3 − ϕ 4 ).
Т огда , у читы ва я (3) и вы полняя просты е преобра з      ова ния, полу чим
соотнош ение                         Α − Α 2 kΤ n1
                         ϕ1 − ϕ 4 = − 1       + ln ,
                                                                     e                     e    n4