3582320975

nr 204	data		Wydział WliZ	Semestr II	grupa A2
dr A.Głowacki			przygotowanie	wykonanie	ocena ostatecz.

TEMAT : CECHOWANIETERMOOGNIWA

Termoogniwo stanowią dwa różne przewodniki połączone ze sobą w sposób przedstawiony na

*T

rysunku. Jeżeli punkty łączenia znajdują się w różnych temperaturach, Wówczas powstaje między nimi różnica potencjałów, zwana siłą termoelektryczną. Jej wielkość zależy od rodzaju przewodników tworzących termoogniwo oraz od różnicy temperatur i wyraża się wzorem

Współczynniki Ct, i oc₂ charakteryzują zastosowane materiały. Przedstawiony efekt nazywany zjawiskiem Seebecka.

Bezpośrednią przyczyną wystąpienia siły termoelektiycznej jest różna wartość napięć kontaktowych w złączach posiadających różne temperaUuy. Istnienie napięć kontaktowych związane jest ze zjawiskami elektronowymi w metalach. W każdej temperaturze istnieje pewna ilość elektronów, które posiadają energię kinetyczną wystarczającą do wykonania pracy wyjścia W, a zatem do wyjścia na powierzchnię metalu. Te elektrony tworzą tzw. prąd termoemisji skierowany prostopadle do powierzchni metalu. Gęstość prądu termoemisji określona jest prawem Richardsona - Dushmana i dla obu przewodników z rys. 1 wynosi odpowiednio

nr

j_A = AT-e j_B = AT²e~«

Gdy oba przewodniki zbliżymy na bardzo małą odległość, elektrony opuszczające metal A będą przechodziły do metalu B i odwrotnie. W sytuacji przedstawionej na tys. i j_A > j_B ze względu na wartości prac wyjścia (W_A <W_B). Przewaga prądu j_A prowadzi do zwiększenia ilości elektronów w metalu B i do powstania ich niedomiaru w metalu A. W tej sytuacji metale naładują się przeciwnymi znakami i powstame między nimi różnica potencjałów o takim kierunku, że dalszy przepływ elektronów od A do B zostame utrudniony i w końcu zrównoważony przepływem od B do A. W stanie równowagi strumienie elektronów w obu kierunkach są takie same, co oznacza:

W_A+eV_k=W_a

v_k=^-

e

Siła termoelektryczna może wystąpić także w przewodniku jednorodnym ( bez złącz), gdy między jego końcami wytworzymy różnicę temperatur. To zjawisko nosi nazwę efektu Thomsona i jest prostą konsekwencją zależności energii Fermiego od temperatury.

Powyższe równame odzwierciedla fakt, że elektrony opuszczające metal A muszą wykonać, oprócz pracy wyjścia, pracę przeciwko różnicy potencjałów V_k. Tę różnicę potencjałów, powstającą w' wyniku zetknięcia się dwóch przewodników, nazywamy napięciem kontaktowym. Jego wartość określona jest tylko przez różnicę prac wyjścia obu metali W_B-W_A