Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Электричество и магнетизм. Ч.2). Миловидова С.Д - 20 стр.

                                                20


                                                       e (ϕ1" −ϕ 2" )
                                                   −
                                     n2 = n1e              kΤ
                                                                        ,
гд е   n 1 и n2 –   кон це н т рацияэле кт рон оввобоих ме т аллах. От сю д а
                                              kΤ n1
                                     ϕ1" −ϕ 2" =  ln .                                                   (2)
                                               e n2
При комн ат н ой т е мпе рат уре зн ач ен ияϕ1" − ϕ 2" име ю т поряд ок 10-1 В.
        В обще м случ ае кон т акт а д вух ме т аллов, различ аю щихся и работ ой
вы ход а и кон це н т рацие й свобод н ы х эле кт рон ов, кон т акт н ая разн ост ь
пот е н циаловбуд е т , согласн о(1) и (2), равн а:
                                             Α − Α 2 kΤ n1 .
                                ϕ −ϕ = − 1
                                     1    2         + ln                       (3)
                                                         e                  e      n2
Э т а ф ормула являе т ся мат е мат ич е ским вы раже н ие м пе рвого закон а Вольт ы ,
                                                      т .к. он а показы вае т , ч т о
      1       2          3       4                    кон т акт н ая              разн ост ь
  φ1 φ1φ2 φ2φ3 φ3φ4                   φ4       а)     пот е н циалов зависит т олько
                                                      от т е мпе рат уры и химич е ской
               φ1– φ4                                 природ ы ме т аллов.
                                                              Для        д оказат е льст ва
                                                      вт орого       закон а       Вольт ы
               1       4                              приве д е м в соприкосн ове н ие
                                               б)
                                                      н е сколько (н априме р, ч е т ы ре )
                                                      разн ород н ы х ме т аллич е ских
               2       3                              провод н иков,             име ю щих
                                                      од ин аковую          т е мпе рат уру
                 Р ис.4.                              (рис.4,а).      Оч е вид н о,     что
                                                      разн ост ь пот е н циалов ме жд у
кон цами эт ой це пи
                     ϕ1 − ϕ 4 = (ϕ1 − ϕ 2 ) + (ϕ 2 − ϕ 3 ) + (ϕ 3 − ϕ 4 ).
Тогд а, уч ит ы вая (3)          и   вы полн яя прост ы е                       пре образован ия,   получ им
соот н оше н ие
                                              Α1 − Α 2 kΤ n1
                              ϕ1 −ϕ 4 = −             + ln ,
                                                 e      e n4
являю ще е ся мат е мат ич е ским вы раже н ие м вт орого закон а Вольт ы , т .к. он о
показы вае т , ч т оразн ост ь пот е н циаловме жд у кон цами т акой це пи н е зависит от
химич е ской природ ы проме жут оч н ы х провод н иков.
        Е сли т е пе рь н е посре д ст ве н н о сое д ин ит ь ме жд у собой кон це вы е
провод н ики (рис.4,б), т о эт а разн ост ь пот е н циалов компе н сируе т ся равн ой по
ве лич ин е разн ост ью пот е н циалов φ1-φ2, возн икаю ще й в ме ст е кон т акт а
провод н иков1 и 4. Поэт ому кон т акт н аяразн ост ь пот е н циаловн е созд ае т т ока в
замкн ут ой      це пи ме т аллич е ских провод н иков, име ю щих од ин аковую
т е мпе рат уру.      Од н ако кон т акт н ая разн ост ь пот е н циалов, как вид н о из