Практикум по электричеству и магнетизму. Солодуха А.М - 34 стр.

                                      Эта формула показывает, что кон-
      1       2        3     4        тактная разность потенциалов зависит
φ1      φ 1 φ2 φ2 φ3 φ 3 φ4        φ4 только от температуры и химической
                                      природы металлов.
               φ1 – φ4       а)              Приведем в соприкосновение
                                      несколько (например, четыре) разно-
    1       4                         родных металлических проводников,
                   б)                 имеющих одинаковую температуру
                                      (рис. 3а). Очевидно, что разность по-
    2       3               Рис.3.
                          Рис. 3      тенциалов между концами этой цепи
                                      φ1 - φ 4 = (φ1 - φ 2 ) + (φ 2 - φ3 ) + (φ3 - φ 4 ).
   Тогда, учитывая (3) и выполняя простые преобразования, получим соот-
                              A1 - A 2 k T n1
  ношение      φ1 - φ 4 = -           +   ln ,   которая показывает, что разность
                                 e      e   n4
  потенциалов между концами такой цепи не зависит от химической приро-
  ды промежуточных проводников.
          Если теперь непосредственно соединить между собой концевые про-
  водники (рис. 3б), то эта разность потенциалов компенсируется равной по
  величине разностью потенциалов φ1 – φ2, возникающей в месте контакта
  проводников 1 и 4. Поэтому контактная разность потенциалов не создает
  тока в замкнутой цепи металлических проводников, имеющих одинаковую
  температуру. Однако контактная разность потенциалов, как видно из фор-
  мулы (3), зависит от температуры. Этой зависимостью и обусловлено яв-
  ление, получившее название термоэлектрического эффекта.
                                                     Составим замкнутую цепь из
                       1                      двух разнородных металлических
                                              проводников 1 и 2. Температуры
               φ1            φ1
                  a        b                  контактов (спаев) a и b будем под-
   Ta, ΔUa                        T  b, ΔU b  держивать различными: Тa > Tb (рис.
               φ2 b          φ2
                                              4). В результате между спаями a и b
                       2                      возникает разность потенциалов
                  Рис.4                       ε = (φ1 – φ2)а + (φ2 – φ1)b,
                 Рис. 4
                                              называемая термоэлектродвижущей
  силой, а в замкнутой цепи пойдет ток силой J. Пользуясь формулой (3),
  получаем
       æ A1 - A2 kTa n1 ö æ A2 - A1 kTb n2 ö                           k n
  ε = çç -       +       ln ÷÷ + çç -        +      ln ÷÷ = (Ta - Tb ) ln 1 ,
       è     e        e     n2 ø è       e       e     n1 ø            e n2
  или                                  ε = c(Ta - Tb ) = cDT,                      (4)
                     k n1
  где коэффициент c=  ln              называется постоянной термопары.
                     e n
                         2

                                            34