1. Fuerza electromotriz de contacto
La fuerza electromotriz térmica consta de dos partes, una parte es la fuerza electromotriz de contacto de dos conductores y la otra parte es la fuerza electromotriz termoeléctrica de un solo conductor. conductor. Cuando conductores de dos materiales diferentes A y B entran en contacto, el número de electrones libres por unidad de volumen es diferente (es decir, la densidad electrónica es diferente), por lo que las velocidades de difusión de electrones en las dos direcciones son diferentes. Suponga que la densidad de electrones libres del conductor A es mayor que la del conductor B. El número de electrones que se difunden del conductor A al conductor B es mayor que el número de electrones que se difunden del conductor B al conductor A. Por lo tanto, el conductor A pierde carga positiva Los electrones y el conductor B ganan electrones cargados negativamente. Los electrones cargados forman un campo eléctrico de A a B en la interfaz de contacto de los dos conductores. La dirección del campo eléctrico es opuesta a la dirección de difusión, lo que provocará la transferencia de electrones en la dirección opuesta y dificultará la continuación de la difusión. Cuando el efecto de difusión es igual al efecto de difusión de barrera, es decir, bajo la acción de un campo eléctrico, el número de electrones libres que se difunden del conductor A al conductor B es igual al número de electrones libres que se difunden del conductor B al conductor A. , se encuentra en un estado de equilibrio dinámico. En este estado, se genera una diferencia de potencial en el contacto entre los dos conductores A y B, que se denomina fuerza electromotriz de contacto. El tamaño de la fuerza electromotriz del contacto está relacionado con el material del conductor y la temperatura del contacto, y no tiene nada que ver con el diámetro, la longitud y la geometría del conductor.
2. Energía termoeléctrica
Para el conductor A o B, los dos extremos están colocados en diferentes campos de temperatura T y t0 (T >; t0). en el extremo caliente Tiene una gran energía cinética y se mueve hacia el extremo frío, haciendo que los electrones del extremo caliente pierdan su carga positiva y los electrones del extremo frío ganen una carga negativa. De esta manera, se genera un campo electrostático en ambos extremos del conductor desde el extremo caliente hasta el extremo frío. El campo eléctrico impide que los electrones corran desde el extremo caliente al extremo frío y hace que se muevan en la dirección opuesta, alcanzando finalmente un estado de equilibrio dinámico. De esta forma se produce una diferencia de potencial entre los dos extremos del conductor, que llamamos potencial termoeléctrico. La magnitud de la fuerza electromotriz termoeléctrica depende del material del conductor y de la temperatura en ambos extremos.
La fuerza electromotriz en un circuito de termopar es la suma de las fuerzas electromotrices anteriores.
Por lo tanto, el tamaño de la fuerza electromotriz térmica en un circuito de termopar solo está relacionado con el material del conductor y la temperatura de los dos contactos, y no tiene nada que ver con la forma y el tamaño del termopar. Cuando los materiales de los dos electrodos del termopar están fijos, la fuerza termoelectromotriz son las dos temperaturas de contacto T y t0. diferencias funcionales.