温差电势的详细概述
单一导体两端由于温度不同而在其两端产生的电势为温差电势，又称汤姆逊电势。这是因为高温端自由电子的动能大于低温端自由电子的动能，高温端自由电子扩散速率高于低温端自由电子的扩散速率，从而在导体两端形成电位差。 从经典电子论来看，汤姆孙效应可这样理解：金属中的自由电子好象气体一样，当温度不等均匀时会产生热扩散。这种热扩散作用，可等效地看成一种非静电力，它在棒内形成一定的电动势（称为汤姆孙电动势），外加电流通过金属棒时，若其方向与非静电力一致，这相当于电池放电，自由电子将不断从外界吸热，热能转化为电能。若电流方向与非静电力相反，则相当于电池充电，电能转化为热能，向外释放出来。具有温度梯度的金属两端没有加上电源电压——电压分配电场的电性子密度梯度之前，导体内部的所有原子的核外电子都还是绕着其原子核高速地运动着，所有原子都还保持电中性，整个金属导体也都保持着电中性。尽管导体的金属原子都保持电中性，但是，由于导体各处的温度不同，原子核外电子的运动轨道半径也不同，温度高端，轨道半径很大，电子运动于原子核阳性子密度梯度很小的空间，这些空间除了阳性子密度梯度很小之外，阳性子的密度也相当小，已经非常接近原子核外自由空间的自由阳性子的密度值，当电子在这样的环境中运动时，由于电子的阴性子密度的叠加，使空间主要呈现的暗物质电性子便是阴性子了，而且温度越高的地方，所呈现的阴性子密度将越大。于是，在具有温度梯度的本来电中性的整个导体内部，实质已存在了从高温端指向低温端的阴性子密度梯度。这个阴性子密度梯度对于金属本身而言并不是真实的，所以，它不足于使金属本身原子的核外电子摆脱原子核的束缚而形成自由电子并发生定向移动，但是，它却足于使金属体内部的电性子发生定向移动，阴性子将从金属体高温端向着低温端扩散，阳性子也将从低温端向着高温端扩散。温度高低不同的金属体两端将出现不同的电性子的聚集，从而使两端产生一定数值的电性子密度差即电势差，这就是汤姆逊电动势。 当同一根导体的两端温度不同时，在导体内部两端的自由电子相互扩散的速率不同，高温端的电子数跑到低温端的电子数比低温端跑到高温端的电子数要多，结果使高温端因失去电子而带正电荷，低温端因得到电子而带负电荷，这样在高、低温端之间形成一个由高温端指向低温端的静电场。该电场阻止电子从高温端向低温端扩散，最后达到动态平衡状态，此时在导体上产生一个相应的电位差，称该电位差为温差电势。此电势只与导体性质和导体两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿导体长度上的温度分布无关。两种不同的金属接触，如果两个触点间有一定温度差时，则产生温差电势。根据温差电势现象，选用温差电势大的金属，可以组成热电偶用来测量温度和高频电流。此外，温度升高，会使金属电阻增大；合金元素和杂质也会使金属电阻增大；机械加工也会使电阻增大；电流频率升高，金属产生趋肤效应，导体的交流电阻也增大。
接触电势和温差电势是怎么样形成的
1．接触电势各种金属材料的自由电子密度各不相同．金属中自由电子密度与温度有关，而且自由电子密度随温度变化的改变对各种金属是不同的．两种不同性质的金属A和B的接触处会发生自由电子的扩散现象，自由电子从密度大的金属A扩散到密度小的金属B，是金属A失去电子带正电，金属B得到电子带负电．于是在金属A、B之间产生电位差，在接触处建立静电场U．这个静电场对电子的作用与电子的扩散作用的方向相反．在一定的温度下，如果从金属A扩散到金属B吸向金属A的电子数时，就达到了动态平衡．这时金属A、B之间形成的电位差称为接触电势，又称帕尔帖电势．接触电势的大小与接头处温度的高低和金属的种类有关。温度越高，两金属的自由电子密度相差越大，则接触电势越大。2.温差电势在一根均匀导体中，若两端温度不同，则自由电子将按温差在导体中形成密度剃度，金属A两端的温度分别为t和t1，当t>t1时，自由电子将从t端向t1端扩散，使t端失去电子带正电，t1端得到电子带负电，于是在金属两端之间形成电位差。电位差所建立的静电场吸引电子从温度低的一端流向温度高的一端。在一定条件下，达到动态平衡，这时的电位差称为温差电势，又称汤姆逊电势。温差电势的大小与导体的种类和其两端的温差大小有关。
什么叫热电动势，接触电动势和温差电动势
热电动势：用两种金属接成回路，当两接头处温度不同时，回路中会产生电动势，称热电动势(或温差电动势)。热电动势的成因：自由电子热扩散(汤姆孙[Thomon]电动势)自由电子浓度不同。热电动势大小：一般与回路中电流的大小成正比。接触电动势：设导体A和B的自由电子密度为Na和Nb，且有Na>Nb，电子扩散的结果合导体A失去电子而带正电，导体B则因获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散，达到动态平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电动势，其大小可表示为:Eab(T)=kT/E{ln(Na/Nb)}Na、Nb:导体A、B的自由电子密度。由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同，当两种不同的金属导体接触时，在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。温差电动势：两种不同导体(如铜和康铜)组成一个闭合回路，当两个接触点处于不同温度时,在汤姆逊效应和珀耳帖效应的共同作用下 ,接触点间将产生电动势，回路中会出现电流，此现象称为温差电现象，产生的电动势称为塞贝克电动势，也称为温差电动势。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeckeffect)。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。 在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。
什么是接触电动势？
由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同，当两种不同的金属导体接触时，在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。
设导体A和B的自由电子密度为Na和Nb，且有Na>Nb，电子扩散的结果合导体A失去电子而带正电，导体B则因获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散，达到动态平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电动势，其大小可个示哦：
Eab(T)=kT/E{ln(Na/Nb)}
Eab(T)：A、B结点在温度T时形成的接触电动势
E：电子电荷
k：玻尔兹曼常数
Na、Nb：导体A、B的自由电子密度
接触电势和温差电势有哪些性质
接触电势：两块不同的金属导体相互接触，由于金属的费米能级不同，相互接触时发生电子交换，达到平衡后， 两块金属中产生接触电势差。
温差电势：单一导体两端由于温度不同而在其两端产生的电势为温差电势，又称汤姆逊电势。这是因为高温端自由电子的动能大于低温端自由电子的动能，高温端自由电子扩散速率高于低温端自由电子的扩散速率，从而在导体两端形成电位差。
接触电势差的计算
金属接触电势差完全由两金属的脱出功决定, 不存在由脱出功以外的电子密度不同这一因素而造成的所谓内接触电势差 。由两种不同金属M1 和M2构成的非闭合回路如下图，在真空中靠近两金属表面处的点a和点b间存在着因两金属的脱出功不同而产生的外接触电势差U12，如公式一 。其中e为电子电荷的绝对值, 分别为M1 和M2的脱出功, 此外, 在两金属相接触处的点c和点d间, 存在着因两金属单位体积中的自由电子数不同而产生的另一种接触电势差一一内接触电势差。基于普遍的热力学观点，把相互接触的金属M1、M2看成是可以交换粒（电子）的两个子系统, 它们在一定的温度和压强的通常情况下相互接触后，由于电子交换 。若Ef1=Ef2，则d∅=0相当于平衡态。Ef1≠Ef2，系统就不平衡；过渡到平衡态，意味着d∅Ef2，条件d∅∅<0要求dN10；即具有较高的费米能级的子系统M1的电子数将减少，具有较低费米能级的子系统M2的电子数将增加，即电子从M1流入M2直至由于电子转移引起金属M1、M2的电势发生变化，使两者的费米能级达到一致为止。因此两种不同金属M1、M2接触后，M1带正电、电势升高，电子的势能减小；M2带负电、电视降低，电子的势能增大。也就是说, 由原来的两金属费米能级不同而引起的电子转移,在M1、M2间形成了静电场，使金属M1的电势高于金属M2，其电势差即通常所说的接触电势差。这时候金属M1,中的电子附加上在正的静电场中的能量（负值） , 同时金属M2 中的电子附加上在负的静电场中的能量（正值） , 恰好使两金属的费米能级相同, 达到平衡, 电子的净转移过程也就停止了 。金属接触电势差完全由两金属的脱出功决定, 不存在由脱出功以外的电子密度不同这一因素而造成的所谓内接触电势差 。
接触电势接触电势差与功函数的关系
1、热电阻一端有三条线什么意思，怎么接线？2、接触电势和温差电势是怎么样形成的3、接触电势对光电效应的影响4、如何消除测电阻时的接触电势5、什么是接触电动势？热电阻一端有三条线什么意思，怎么接线？1、用万用表量三根线的电阻，电阻为0的两根线短接（实际为一小阻值，该值是线阻，用以消除线阻对测量值的影响），另一根线接测量仪表的另一头。2、热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。扩展资料：热电阻的识别方法热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，尽管其作用相同都是测量物体的温度，但是他们的原理与特点却不尽相同。热电偶是温度测量中应用最广泛的温，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号。便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成；温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电势也不相同，而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时。因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散，当他们达到一定的平衡后所形成的电势，接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范。国际上规定热电偶分为八个不同的分度，分别为B，R，S，K，N，E，J和T，其测量温度的最低可测零下270℃，最高可达1800℃，其中B，R，S属于铂系列的热电偶，由于铂属于贵重金属，所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。接触电势和温差电势是怎么样形成的1．接触电势各种金属材料的自由电子密度各不相同．金属中自由电子密度与温度有关，而且自由电子密度随温度变化的改变对各种金属是不同的．两种不同性质的金属A和B的接触处会发生自由电子的扩散现象，自由电子从密度大的金属A扩散到密度小的金属B，是金属A失去电子带正电，金属B得到电子带负电．于是在金属A、B之间产生电位差，在接触处建立静电场U．这个静电场对电子的作用与电子的扩散作用的方向相反．在一定的温度下，如果从金属A扩散到金属B吸向金属A的电子数时，就达到了动态平衡．这时金属A、B之间形成的电位差称为接触电势，又称帕尔帖电势．接触电势的大小与接头处温度的高低和金属的种类有关。温度越高，两金属的自由电子密度相差越大，则接触电势越大。2.温差电势在一根均匀导体中，若两端温度不同，则自由电子将按温差在导体中形成密度剃度，金属A两端的温度分别为t和t1，当tt1时，自由电子将从t端向t1端扩散，使t端失去电子带正电，t1端得到电子带负电，于是在金属两端之间形成电位差。电位差所建立的静电场吸引电子从温度低的一端流向温度高的一端。在一定条件下，达到动态平衡，这时的电位差称为温差电势，又称汤姆逊电势。温差电势的大小与导体的种类和其两端的温差大小有关。接触电势对光电效应的影响光电效应中接触电势，两不同材料接触电势的金属电极间存在着接触电势差接触电势，光照射到阴极k,光电子要向阳极A运动接触电势，此时这个接触电势差对电子接触电势的运动有阻碍的作用如何消除测电阻时的接触电势1、首先选择低电阻的材料。2、其次加大接触面积和紧密度。3、最后测量时注意精准度在误差允许的范围内即可。什么是接触电动势？由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同，当两种不同的金属导体接触时，在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体A和B的自由电子密度为Na和Nb，且有NaNb，电子扩散的结果合导体A失去电子而带正电，导体B则因获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散，达到动态平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电动势，其大小可个示哦：Eab(T)=kT/E{ln(Na/Nb)}Eab(T)：A、B结点在温度T时形成的接触电动势E：电子电荷k：玻尔兹曼常数Na、Nb：导体A、B的自由电子密度
接触电势差的简介
接触电势差 ：两种不同的金属相互接触时在它们之间产生的电势差。 其数值决定于金属的性质和接触面的温度。因不同金属的功函数(电子逸出金属表面所需的功)不同而产生。 与功函数的关系：Va-Vb=1/e(Φb-Φa)产生接触电势差的原因是：⑴两种金属电子的逸出功不同。⑵两种金属的电子浓度不同。若A、B两种金属的逸出功分别为Va和Vb，电子浓度分别为Na和Nb，则它们之间的接触电势差为Vab=Va-Vb+(kT/e)×ln(Na/Nb)式中的k为玻尔兹曼（Boltzmann）常数，e是电子电量，T是金属的绝对温度。几种金属依次连接时，接触电势差只与两端金属的性质有关，与中间金属无关。
