284

^v1b=^vX~^vb

(5.127)

₌ kT _lnrapA e n_0B

gdzie:

k - stała Boltzmanna.

Po uwzględnieniu obu przyczyn, które generują kontaktową różnicę potencjałów na styku dwóch metali, otrzymuje się wyrażenie na kontaktową różnicę potencjału:

av=v_ab=v^_b+v^= B

w_n-w

A ₊ *r_ln^QĄ

^l0B

(5.128)

Jak wynika z powyższych rozważań, przyczyną powstania siły termoelek-tromotorycznej jest:

a)    różnica poziomów Fermiego, zależna od temperatury,

b)    dyfuzja termoelektronów (lub dziur) na złączu,

c)    unoszenie elektronów (lub dziur) przez fonony

W roku 1921 Seebeck wykazał, że jeżeli utworzymy zamknięty obwód z dwóch różnych metali, tak aby ich spojenia miały różne temperatury, to I w obwodzie tym będzie płynął prąd elektryczny. Powodem tego przepływu prądu jest to, że potencjał na spojeniu o wyższej temperaturze będzie wyższy niż na spojeniu o niższej temperaturze, powstała zatem różnica potencjałów, czyli różne od zera napięcie. Układ taki nazywa się termo-ogniwem lub termoparą. Przykładem takiego układu jest składający się z dwóch różnych metali (A i B), układ wykorzystany w ćwiczeniu, przedstawiony na rysunku 5.54.

A

Rys. 5.54

Dla spojeń metali A i B spełniony jest warunek: T_a > T_b. Wartość si# termoelektromotorycznej w obwodzie będzie równa algebraicznej su napięć na obu spojeniach termoogniwa:

£=AV_a +AV_b

(5.12⁹⁾