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热电偶的原理与特点之二

1．接触电动势（珀尔帖电势）

导体内部的电子密度是不同的，当两种电子密度不同的导体，4与B相互接触时，就会发生自由电子扩散现象，自由电

子从电子密度高的导体流向电子密度低的导体。电子扩散的速率与自由电子的密度及所处的温度成正比。假如导体A与B

的电子密度分别为Ⅳ。、NB、并且，N^>NB，则在单位时间内，由导体A扩散到导体B的电子数比从日扩散到A的电子

数多，导体A因失去电子而带正电，B因获得电子而带负电因此，在A和曰间形成了电位差（如图4-2所示）。

一旦电位差建立起来之后，将阻止电子继续由A向曰扩散。在某一温度下，经过一定的时间，电子扩散能力与上述电场阻力
平衡，即在4与曰接触处的自由电子扩散达到了动平衡，那么，茌其接触处形成的电动势，称为珀尔帖电势或接触电势，用
符号IIAB (T)表示。由电子理论IIAB。占可用下式表

式中 k-玻耳兹曼常数，等于1. 380658×10 - 23 J/K；

e-元电荷，等于1.60217733×10- a9C；

NA NB-在温度为T时，导体A与B的电子密度；

T-接触处的温度(K)对于导体4，曰组成的闭合回路（见图4-3），两接点的温度分别为r，71。时，则相应的珀尔帖电
势分别为

而IIAB（丁）与IIAB（T0）的方向相反，所以，回路总的珀尔帖电势为

由式(4-3)看出：热电偶回路的珀尔帖电势只与导体的性质和两接点的温度有关。温差越大，接触电势越大，两种导体电子
密度比值越大，接触电势也越大。

如果A，B两种导体材质相同，即NA=NB，则IIAB(T)- IIAB (To)=0。

如果A，B的材质不同，但两端温度相同，即T= To，则IIAB（T）- IIAB (To)=0

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