ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Элементарная теория термоэлектрического эффекта из "Методы измерения температур в промышленности " Полная теория термоэлектрических явлений может быть дана лишь на основе квантовой механики, однако и несколько упрощенное представление механизма возникновения термоэлектродвижущей силы, основанное на представлении о наличии в металлах свободных электронов ( электронного газа ), дает возможность сделать некоторые основные выводы [23]. Согласно электронной теории во всех проводниках имещ,тся свободные электроны, число которых, приходящееся на единицу объема, различно для разных проводников. Рассмотрим два проводника А и Б, находящихся в соприкосновении (температура Т обоих проводников одинакова). [c.174] А — постоянная Больцмана, равная 1,38-10 б эрг град . [c.175] Положим теперь, что имеется однородный проводник, концы которого находятся при равных температурах. В этом случае благодаря различной концентрации свободных электронов при разной температуре, электрону из более нагретых частей проводника будут диффундировать в холодные с большей интенсивностью, чем в обратном направлении. Более теплый конец будет заряжаться положительно до тех пор, пока не будет достигнуто равновесное состояние за счет образовавшейся электрической силы, действующей в направлении, обратном тепловой диффузии электронов. [c.175] Если бы величины УУд и Л ь-, входящие в формулу (VII, ), были известны, то она давала бы возможность производить количественные расчеты э. д, с., возникающей в термоэлектрической цепи. Однако величины N не только не поддаются количественному учету, но неизвестен и закон их изменения с изменением температуры. Поэтому из формулы (VII, 1) можно сделать только некоторые общие выводы. [c.176] Следовательно, при малых разностях температур спаев тер мопары развиваемая ею э. д. с. пропорциональна разности этил температур. Оба этих вывода, как увидим далее, полностью оправдываются на практике. [c.176] В предыдущих рассуждениях мы рассматривали простейшую термоэлектрическую цепь, состоящую из двух проводников А и Б, спаи которых имеют разные температуры. Схематически такая цепь представлена на рис. 52 (на рис. 52 и в дальнейшем температуры будут обозначаться не в абсолютной термодинамической, а в стоградусной шкале). Практического значения такая цепь не имеет, так как для измерения возникающей э. д. с. в цепь необходимо ввести измерительный прибор. [c.176] Включение измерительного прибора в один из термоэлектродов термопары, сравнительно редко встречается в промышленных установках более обычным является включение прибора в спай. В дальнейшем будут указаны случаи включения измерительного прибора в термоэлектрод. [c.177] Из рассмотренного выше вытекают основные положения для применения термопар. [c.177] Последний способ аналогичен введению третьего металла (припоя) между основными металлами, составляющими термопару, причем участок, занимаемый припоем, настолько мал, что температуры на его границах всегда одинаковы. Практически изготовление спая пайкой применяется обычно в лабораторных термопарах при малом диаметре термоэлектродов. [c.178] Вернуться к основной статье