熱電勢是由兩種導體的接觸電勢和單壹導體的溫差電勢組成。
兩種導體的接觸電勢如何產生的:
兩種導體的接觸電勢是由於它們之間的接觸點處的電子密度不同而產生的。當兩種不同導體的自由電子密度不同時,在接觸處會發生電子擴散現象,即自由電子從密度大的金屬向密度小的金屬擴散。
這個過程會形成壹個電場,該電場力試圖阻止電子擴散並使它們回到原來的位置。然而,由於電場的作用和擴散的動態平衡,兩種不同金屬的接觸點處會形成壹個穩定的接觸電勢。
這個接觸電勢的大小取決於兩種金屬的自由電子密度和它們之間的接觸面積。在壹般情況下,兩種金屬的接觸面積較小,因此接觸電勢通常比溫差電勢小。但是,在某些情況下,接觸電勢可能會對總熱電勢產生顯著影響。
接觸電勢有哪些影響因素:
1、材料的電子結構差異:接觸電勢的大小與兩種不同材料之間的電子結構差異密切相關。當兩種材料的導帶、價帶或能級分布存在差異時,就會引起電子的轉移和重新分布,從而產生接觸電勢。電子結構差異越大,接觸電勢越大。
2、材料的表面氧化和汙染:材料的表面氧化或汙染會改變接觸面的電子分布,從而影響接觸電勢。例如,某些金屬在氧化後可能會形成能級結構差異,導致接觸電勢的變化。
3、溫度:溫度的變化會影響材料的熱膨脹和電子遷移率,從而影響接觸電勢。在高溫下,材料的熱膨脹可能會導致接觸面積增大,從而增加電子轉移和接觸電勢。
4、壓力:接觸壓力也會影響接觸電勢。在高壓下,材料的接觸面積會增加,從而增加電子轉移和接觸電勢。
5、接觸面積和形狀:接觸面積和形狀也會影響接觸電勢。例如,粗糙的表面可以增加接觸面積,從而增加電子轉移和接觸電勢。