温差电动势与跨膜电势差.PDF

第四节 温差电动势与跨膜电势差 　　由两种不同的金属材料 （或半导体 ）组成的一个闭合回路 ， 两个接触点处于温度T 与T 处 ，此时回路中产生电动势 ，称为温 1 2 差电动势。此时 ，回路中有电流通过 ，这种现象叫温差电现象。 一、温差电动势(thermoelectromotive force) 将两种不同的金属导体相互紧密接 触 ，构成闭合回路 ，并将两个接触端 置于不同的温度下 ，在两个端面都会 产生接触电动势。这种现象称为温差 电效应或塞贝克效应. kT n  1 ln A e n 产生温差电动势的非静电力是热扩散作用 B k(T T ) n kT n    1 2 ln A 2 A 1 2  ln e nB e n B 1、汤姆逊电动势 (1)产生 K T1 T2 　　与外部绝缘的金属棒两端温度不同使自由电子的动能 不同发生热扩散 ，从而在金属棒内形成电场。 这种热扩散作用等效为一种非静电力场K。 汤姆逊电动势 　　当电子的热扩散作用与逐渐形成的电场力作用相平衡时 ，金属 棒两端形成的电动势。 l l T 2   dT 大小为 ： (T ,T ) K dl  (T) dl (T)dT 1 2   dl  0 0 T1  (T ) 称为金属材料的汤姆逊系数。 汤姆逊电动势的大小只与金属材料和两端的温度有关。 （2 ）性质 ——用同一种金属 ，只依靠汤姆逊电动势不能在闭合回路 中建立稳恒电流。  K T1 T2  K 两根同种金属棒组成的回路中的电动势大小相等方向相反。 2、帕尔贴电动势 (1)产生 A B n  n A B 　　由于两种金属材料的自由电子数密度n不同 ，若n n ,则自由