Termoparę, czyli termoogniwo stanowiá, dwa kawałki drutów albo prętów z różnych metali, spojone ze sobą na końcach Jeżeli spojenia znajdują się w różnych temperaturach to w obwodzie takim zaczyna płynąc prąd elektryczny. Kierunek przepływu prądu zależy od tego, które ze spojeń ma wyższa temperaturę Działanie termopary jest ściśle związane z budowa elektronowa metali. Wewnątrz każdego metalu znajdują się swobodne elektrony, które oderwane od atomów staja się jonami dodatnimi. Siec przestrzenna metalu wypełniona jest jonami dodatnimi miedzy którymi poruszają się swobodne elektrony, nazywane gazem elektronowym. Gaz elektronowy wykazuje pewna koncentracje elektronów, pewne ciśnienie zależne od koncentracji i od temperatury liczonej w skali bezwzględnej

p = knT

gdzie:

k - współczynnik proporcjonalności różny dal różnych metali

Jeżeli zetkniemy ze sobą dwa różne metale, to dzięki różnym koncentracja elektronów dojdzie do przechodzenia elektronów z jednego metalu do drugiego wskutek czego jeden z metali jest naładowany dodatnie a drugi ujemnie. Powstaje miedzy metalami tzw. napięcie kontaktowe, które przeciwdziała dalszej dyfuzji elektronów. Co powoduje ustalenie się ciśnienia gazu elektronowego i napięcia kontaktowego i taki stan nazywamy stanem równowagi dynamicznej. W przypadku gdy oba metale maja taka sama temperaturę, różnica napięć jest równa zero i w obwodzie nie płynie prąd Jeżeli jedno spoiwo zostanie ogrzane to różnica potencjałów kontaktowych proporcjonalnie do temperatury. Kompensacja tej różnicy potencjałów przez przeciwne skierowana różnice potencjałów drugiego, chłodniejszego, spojenia zostanie naruszona w wyniku tego w obwodzie pojawi się siła termo elektromotoryczna równa różnicy napięć kontaktowych obu spojeń, a wiec proporcjonalna do różnicy temperatur obu spojeń

E = a(T₂-T₁)

gdzie:

a - współczynnik proporcjonalności zależny od pary metali

Para metali o różnej temperaturze spojeń staje się źródłem prądu, które wytwarza napięcie miedzy biegunami otrzymanego ogniwa. Dane eksperymentalne wykazują, ze dla większych zakresów temperatur zależność E jest bardziej złożona Zależność E od temp. spojeń, bardziej zgodna z dośwadczeniem podaje prawo Avenariusa.

E(t) = a (t₂-t₁) [t_m - 0.5 (t₂-t₁)]

gdzie:

a , tm - są stałymi charakterystycznymi dla danej pary metali.

Prawa Avenaniusa wyraża paraboliczna zależność E od temperatury spojeń Prawo to jest słuszne dla większości termopar w obszarze normalnym i wysokich temperatur, ale nie jest słuszne dla niskich i bardzo niskich temperatur.

Pomiar temperatury.

Jedno ze spojeń termopary wprowadzamy w bezpośredni kontakt z ciąłem badanym, drugie spojenie utrzymujemy w niezmienionej temp. 0⁰C. W zamkniętym obwodzie termopary miliwoltomierz wykazuje określone wychylenie U_x. Na podstawie krzywej cechowania znajdujemy temp. nieznana tx, jako odcięta punktu A wykresu , którego rzędna jest równa U_x. Możemy również mając stała a termopary, znaleźć na podstawie a=U\t1 temp. U_x Dla oszacowania błędu temp. nieznana wartość odczytujemy na termometrze cieczowym.

Cechy termopar:

• Posiadają małą pojemność cieplną, druty termopary mogą być wykonane z najcieńszych drucików

• Spojenia drutów mogą znajdować się nawet w dużych odległościach, nadają się wiec do zdalnego pomiaru temp.

• Zakres temperatur mierzonych -250÷2500

• Jedyną ujemną cechą jest stosowanie bardzo czułych galwanometrów.

Lp.	Temperatura [^oC]	Temperatura [K]	STEM [dz.]	STEM [mV]
	20	293
	22	295
	24	297
	26	299
	28	301
	30	303
	32	305
	34	307
	36	309
	38	311
	40	313
	42	315
	44	317
	46	319
	48	411

Lp.	STEM [dz.]	STEM [mV]	ΔT=T0-Tp [K]	czas [s]	lnΔT

---