Эффект Зеебека

Рис. 41.1

В замкнутой цепи из двух разнородных металлов на границах их контактов возникают контактные разности потенциалов, направленные навстречу друг другу. Если температуры контактов одинаковы, то суммарная разность потенциалов и тока в цепи не будет.

Если же контакты поддерживать при различных температурах (нагревая или охлаждая один из них), то в цепи возникнет отличная отнуля ЭДС (рис. 41.1):

 

.

 

Последнее выражение с помощью (40.5) можно преобразовать к виду

 

или

.

Коэффициент называется термосилой.

Таким образом, эффект Зеебека состоит в возникновении ЭДС в замкнутой цепи, состоящей из разнородных металлов, контакты которых поддерживаются при различных температурах. Рассмотрим некоторые из основных важных применений этого эффекта.

1. Измерение температур. Преимущества этого метода измерения температур состоят в электрическом характере сигнала, позволяющем проводить дистанционные измерения температур; возможности измерения температур в диапазоне 10²-10³ К; малости габаритов и безынерционности.

2. Использование термопар для генерирования ЭДС, т.е. для превращения тепловой энергии в электрическую. Такие генераторы используют в некоторых автоматических системах и в медицинской технике.