Составители:
Рубрика:
Величина ϕ
12
контактной разностью потенциалов между металлами.
Согласно (51) она равна разности потенциалов выхода для второго и
первого металлов. В большинстве случаев ее значение составляет ~ 1 эВ.
Для электронов, переходящих в проводник с большей работой выхода,
она создает потенциальный барьер высотой eϕ
12
. Контактная разность
потенциалов возникает также на границе между металлом и
полупроводником и на границе между двумя полупроводниками.
Контактные электродвижущие силы (ЭДС) не могут привести к
возникновению тока в замкнутой цепи, если все ее элементы находятся
при одной и той же температуре. Рассмотрим, например, цепь, состоящую
из трех разных материалов. (Рисунок 28).
Обозначим потенциалы выхода
электронов из материалов 1, 2. 3: ϕ
1
, ϕ
2
, ϕ
3
. Тогда:
ϕ
12 =
ϕ
2
− ϕ
1
; ϕ
31
= ϕ
1
− ϕ
3
; ϕ
23
= ϕ
3
− ϕ
2
. (52)
Суммарная ЭДС:
ε = ϕ
12
+ ϕ
31
+ ϕ
23
= 0 (53)
Таким образом, если все спаи поддерживать при одинаковой температуре,
ЭДС и, следовательно, ток в цепи возникнуть не может. Однако если
контакты разнородных металлов, образующих замкнутую цепь, имеют
неодинаковую температуру, то вследствие зависимости химического
потенциала от температуры (формула (37) части 3) скачок потенциала при
переходе из одного металла в другой для спаев,
находящихся при разных
температурах, будет неодинаков и сумма скачков потенциала будет
отлична от нуля, т.е. в цепи возникает результирующая ЭДС, называемая
термоэлектродвижущей силой и следовательно в цепи потечет
электрический ток. Это явление было открыто Зеебеком в 1821 г. и
получило название эффект Зеебека. Другой причиной возникновения
термо- ЭДС является диффузия более быстрых электронов к холодному
концу проводника, в результате чего вблизи холодного конца образуется
избыток электронов, а вблизи горячего – их недостаток.
Во многих случаях термо-ЭДС линейно зависит от разности
температур. Для разных спаев, находящихся при температурах Т
2
И Т
1
, то
ε = (α
1
− α
2
) (Τ
2
− Τ
1
) (54)
Коэффициенты α
1
и α
2
зависят от параметров материалов 1 и 2
соответственно. Из называют дифференциальными термо-ЭДС. Для
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- …
- следующая ›
- последняя »
