Практикум по электричеству и магнетизму - 32 стр.

                                                  32
                    Α1 − Α 2 kΤ n1 . (3)
    ϕ1 − ϕ 2 = −            + ln
                       e      e n2
Эт а ф орм у ла п ока зыва ет , что кон т а кт н а я ра зн ост ь п от ен циа лов за висит
т оль ко от т ем п ера т у ры и х им ической п рирод ы м ет а ллов.
        П ривед ем в соп рикосн овен ие н есколь ко (н а п рим ер, чет ыре)
ра зн ород н ых        м ет а ллических        п ровод н иков,         им ею щ их      од ин а кову ю
т ем п ера т у ру (рис.3,а ). Очевид н о, что ра зн ост ь п от ен циа лов м еж д у кон ца м и
этой цеп и               ϕ 1 − ϕ 4 = (ϕ 1 − ϕ 2 ) + (ϕ 2 − ϕ 3 ) + (ϕ 3 − ϕ 4 ).
Т огд а , у чит ыва я (3) и вып олн я я п рост ые п реобра зова н ия , п олу чим
соот н ошен ие                                  Α − Α 2 kΤ n1
                                  ϕ1 −ϕ 4 = − 1             + ln ,
                                                     e         e      n4
п ока зыва ет, что ра зн ост ь п от ен циа лов м еж д у кон ца м и т а кой цеп и н е за висит
от х им ической п рирод ы п ром еж у точн ых п ровод н иков.
        Е сли т еп ерь н еп осред ст вен н о соед ин ит ь м еж д у собой кон цевые
п ровод н ики (рис.3,б), то эт а ра зн ост ь п от ен циа лов ком п ен сиру ет ся ра вн ой
п о величин е ра зн ост ь ю п отен циа лов φ 1-φ 2, возн ика ю щ ей в м ест е кон т а кт а
п ровод н иков 1 и 4. П оэт ом у кон т а кт н а я ра зн ост ь п от ен циа лов н е созд а ет
т ока в за м кн у той цеп и м ет а ллических п ровод н иков, им ею щ их од ин а кову ю
т ем п ера т у ру .     Од н а ко кон т а кт н а я ра зн ост ь п от ен циа лов, ка к вид н о из
ф орм у лы (3), за висит от т ем п ера т у ры. Эт ой за висим ост ь ю и обу словлен о
я влен ие, п олу чившее н а зва н ие т ерм оэлектрического эф ф ект а .
                                                             С ост а вим за м кн у т у ю цеп ь из
                        1                            д ву х ра зн ород н ых м ет а ллических
                                                     п ровод н иков 1 и 2. Т ем п ера т у ры
                 φ1            φ1
                    a        b                       кон т а ктов (сп а ев) a и b бу д ем
  Ta, Δ Ua                            Tb, Δ Ub п од д ерж ива т ь ра зличн ым и: Т >T
                 φ2 b          φ2                                                                a    b
                                                     (рис.4). Т огд а , согла сн о ф орм у ле (3),
                        2                            кон т а кт н а я ра зн ость п от ен циа лов в
                    Рис.4                            горя чем сп а е боль ше, чем в х олод н ом
                                                     Δ Ua>Δ Ub.
        В резу ль т а т е м еж д у сп а я м и a и b возн ика ет ра зн ость п от ен циа лов
                      ε = ∆U a − ∆U b = (ϕ1 − ϕ 2 )a − (ϕ1 − ϕ 2 )b ,
н а зыва ем а я т ерм оэлект род виж у щ ей силой, а в за м кн у т ой цеп и п ойд ет ток
силой J. П оль зу я сь ф орм у лой (3), п олу ча ем
      ε =  − Α1 − Α 2 + kTa ln n1  −  − Α1 − Α 2 + kTb ln n1  = = (T − T ) k ln n1 ,
                                 n2                         n2 
                                                                             a    b
                 e        e                     e         e                         e n2
или                          ε = c(Ta − Tb ) = c∆Τ,                    (4)
                                k n1
гд е коэф ф ициен т         c= ln              н а зыва ет ся п ост оя н н ой т ерм оп а ры.
                                e n
                                       2
        Т ерм оп а ра -      за м кн у т а я цеп ь , состоя щ а я из д ву х ра зн ород н ых
п ровод н иков, в которой созд а ет ся ток за счет ра зличия т ем п ера т у ры
кон т а кт ов.