1. Проучване на контактни явления на два различни метала.
2. Изследването на термоелектрически ефект.
3. метод изследване за измерване на температурната разлика между две тела с термодвойка.
Свободните електрони в метала са в произволен движение. Въпреки това, те не могат да излязат от нея, тъй като при напускане на металната повърхност с електрон носи отрицателен заряд. Това води до факта, че металът е в мястото, където освободените електрони, стават положително зареден и силата на Неговото привличане поддържа електрона близо до повърхността. Поради тази причина, е фин електронен облак между метала и заобикалящата го пространство, което заедно с положително заредени металните йони образуват електрически двуслойни кондензатор като много тънка.
Job А, което е необходимо да се направи един електрон, за да се преодолее потенциалната бариера и да достигне повърхността на функцията за метал се нарича. потенциална разлика # 916; # 966; между електродите на такъв кондензатор се нарича изходния потенциал повърхност потенциал рязко или контакт потенциалната разлика между метала и на околната среда и
къде е - начално зареждане.
Фигура 1 показва диаграма на енергийните нива на лента проводимост при 0 С при всяко ниво на енергия, принципа на Паули изключване, има два електрони. Най-голямата енергия притежават електрони в близост до ниво EF на Fermi. Ако E0 - дълбочината на потенциалния кладенеца, работната функция А. т.е. най-ниската енергия, която трябва да бъде предадена на електрон, за да го премахнете от метал, равна на:
Функцията за работа зависи от вида на метала, състояние (чистота) и неговата повърхност, макар и с малко, от температурата. Когато две различни метали електронна енергия, съответстващи на нивата Ферми на двата метала стават равни дължи на факта, че някои от електрони от метал без 1 протича за понижаване на енергийните нива на метала 2 (фиг. 2). Метални 1 в близост до контакта за зареждане положителен заряд, и метала 2 - отрицателен. Разликата в потенциалите между точките близо до повърхността извън U12 = # 966; 2 - # 966 1 се нарича външен контакт потенциална разлика и потенциалната разлика между вътрешната метал до контактните точки
Той призова вътрешния контакт потенциална разлика.
През 1777, експерименти италиански физик А. Волта установени следните два закона:
2. потенциалната разлика между краищата на отворена верига, съставена от няколко последователно свързани помежду си метални проводници, които имат същата температура, независимо от наличието на междинни проводници и равна на контакт потенциална разлика, произтичащ от директни терминални проводници контакт.
От гледна точка на класическата една от причините за контакт потенциална разлика може да бъде обяснено чрез вариране на концентрацията на свободни електрони в п различни метали. Нека n1> n2 (вж. Фиг. 3), където n1. n2 - концентрацията на свободните електрони в първата и втората метали, далеч от звената за контакт. Изберете в зоната на контакт на метал тънка дебелина на слоя и се изчислява DX тампон налягане DS електрон газове. с помощта на класическа връзка формула налягане газ и концентрацията на молекулите
където р - налягане, к - Болцман константа T - абсолютна температура.
разликата в налягането между дясно и ляво на DX на слоя:
където DN - промяна в концентрацията на електрони в DX слой.
Силата на натиск върху DS на площ:
Силата на натиск, се компенсира чрез електрическа сила
където DQ - пресича района DS такса се дължи на изместването на свободни електрони; Е - интензитет на електрическото поле в DX слой.
Имайки предвид, че. а. получаваме:
където г # 966; - разликата в потенциалите DX слой.
Приравняването (4) и (5), получаваме:
Ако направим затворена верига на две различни метали (фиг. 4), след това може да се разглежда като верига, състояща се от две Е1 и Е2 EMF. насочени един към друг. Ролята на тези EMF ще изпълнява контакт потенциална разлика, произтичаща на мястото на кръстовището на тези метали.
Токът във веригата от закона на Ом ще бъде равна
където R - съпротивление проводници. Ако температурата на възел е същото, Е2 - Е1 = 0 и I = 0.
Ако. тогава ток ще тече през веригата. Това явление е била открита през 1821 г., Зеебек и затова носи неговото име. Термо термодвойка може да бъде изчислена като се използва израза (6), разположени възли при температура Т1 и Т2 (фиг. 4)
Стойност е определен и призова постоянна термодвойка.
Ако големината на температурната зависимост може да бъде пренебрегната,
Термодвойките използвани за измерване на температурни разлики. Ако две различни проводници за спойка края (заварка, свързване и т.н.) един с друг и другите две свободни краища, свързани към клемите на измервателното устройство, количеството ще бъде определено от термоелектрически възел температурна разлика устройство за измерване и терминала, обикновено стайна температура. Проводниците са избрани така, че в определен температурен интервал не зависи от температурата. Необходимо е Constant един от тези термодвойки да се определи в това проучване.