Laboratorium materiałoznawstwa7

Zjawisko termoelektryczne zostało odkryte w 1822 r. przez Seebecka. Jest ono wynikiem współdziałania dwu innych zjawisk, a mianowicie: zjawiska Pelt i e-r a i zjawiska Thomsona. Zjawisko Peltiera polega na powstaniu różnicy potencjałów - tzw. napięcia stykowego - w miejscu zetknięcia się dwu różnych przewodników metalowych. Przyczyną powstania różnic potencjałów w miejscu styku Jest różna ilość elektronów swobodnych w obu metalach.

Rys. 1.1. Termoelement

1 - miejsce połączenia metali spoina pomiarowa luh gorące końce, 2 - termoelektrody, 3 - swobodne końce drutów, wolne końce lub zimne końce

Zjawisko Thomsona polega na powstaniu różnicy potencjału ne końcach jednego przewodnika metalowego, jeżeli znajdują się one w różnych temperaturach. Przyczyną tego zjawiska jest większa energia kinetyczna elektronów na końcu przewodnika o wyższej temperaturze.

Dla tenmoeleraentu wykonanego z metelu A i B, przy dostatecznie małej różnicy temperatur, zmianę siły termoelektrycznej można przyjąć za proporcjonalną do różnicy temperatur:

(1)

gdzie: współczynnik proporcjonalności

Oć

-

AB ~ dt

(2)

jest tzw. zdolnością termoelektryczną metalu A względem metalu B.

Zdolność termoelektryczna oJest miarą siły termoelektrycznej    ktćrą wytwarza termoelement złożony

z metalu A i B, przy różnicy temperatur spoiny pomiarowej i wolnych końców wynoszącej 1°C.

Najwygodniej jest podawać zależność termoelektryczną różnych metali względem platyny (praktycznie stałe własności fizyko-chemiczne).

Tabela 1.2 podaje wartości siły termoelektrycznej różnych metali względem platyny przy różnicy temperatury 100°C, przy temperaturze odniesienis 0°C.

Tabela 1.2

Siły termoelektryczne różnych metali względem platyny w temperaturze 100°C, przy temperaturze odniesienia 0°C

Metal	Siła termoelektryczna [mVl	Metal	Siła termoelektryczna [mV]
Kopel	-ą,0	Iryd	+0,65
Konstantan	-3,51	Rod	+0,70
Nikiel	-1 ,48	Srebro	+0,74
Kobelt	-1,33	Cynk	+0,76
Alumel	-1,29	Miedź	+0,76
Pallad	-0,5?	Złoto	+0,78
Platyna	0	Wolfram	+1,22
Aluminium	+0,42	Molibden	+1,45
Ołów	+0,44	Żelazo	+1,89
Platynorod	+0,643	Nikielchrom	+2,2
(905& Pt, 10# Rh)		(85?? Ni, 12?? Cr)
_		Chromel	+2,81

Całkując równanie (1)dla skończonej różnicy temperatur spoiny pomiarowej i wolnych końców, wielkość siły termoelektrycznej wyrazi się równaniem: