II) Dịng nhiệt điện :
2) Giải thích sự xuất hiện của suất nhiệt điện động :
Xét hai thanh kim loại khác nhau A và B (cĩ mật độ electron tự do nA ≠ nB, chẳng hạn nA > nB) tiếp xúc với nhau ở một đầu.
Do chuyển động nhiệt, các electron tự do sẽ khuếch tán qua lại giữa hai thanh nhưng dịng khuếch tán từ A sang B lớn hơn dịng khuếch tán từ B sang A.
2) Giải thích sự xuất hiện của suất nhiệt điện động :
Xét hai thanh kim loại khác nhau A và B (cĩ mật độ electron tự do nA ≠ nB, chẳng hạn nA > nB) tiếp xúc với nhau ở một đầu.
Do chuyển động nhiệt, các electron tự do sẽ khuếch tán qua lại giữa hai thanh nhưng dịng khuếch tán từ A sang B lớn hơn dịng khuếch tán từ B sang A.
Kết quả : B nhiễm điện âm và A nhiễm điện dương.
2) Giải thích sự xuất hiện của suất nhiệt điện động :
Xét hai thanh kim loại khác nhau A và B (cĩ mật độ electron tự do nA ≠ nB, chẳng hạn nA > nB) tiếp xúc với nhau ở một đầu.
Do chuyển động nhiệt, các electron tự do sẽ khuếch tán qua lại giữa hai thanh nhưng dịng khuếch tán từ A sang B lớn hơn dịng khuếch tán từ B sang A.
Kết quả : B nhiễm điện âm và A nhiễm điện dương.
2) Giải thích sự xuất hiện của suất nhiệt điện động :
Tại chỗ tiếp xúc xuất hiện một điện trường hướng từ A sang B cĩ tác dụng ngăn cản sự khuếch tán của electron từ A sang B và khuyến khích sự khuếch tán electron từ B sang A.
A B
E
→
Điện trường này tăng dần cho đến khi, trong một đơn vị thời gian electron khuếch tán từ A sang B bằng số electron khuếch tán từ B sang A, thì điện trường nĩi trên đạt một giá trị xác định, giữa hai thanh kim loại cĩ một hiệu điện thế xác định gọi là hiệu điện thế tiếp xúc.
Hiệu điện thế tiếp xúc phụ thuộc vào bản chất của hai kim Hiệu điện thế tiếp xúc phụ thuộc vào bản chất của hai kim loại và nhiệt độ tại nơi tiếp xúc
Cho hai đầu cịn lại của hai thanh tiếp xúc với nhau tạo thành mạch kín :
+ Nhiệt độ ở hai chỗ tiếp xúc như nhau (t1 = t2) : hiệu điện thế tiếp xúc ở hai mối hàn cĩ trị số bằng nhau ⇒ khơng cĩ dịng nhiệt điện.
+ Nhiệt độ ở hai chỗ tiếp xúc khác nhau (t1 ≠ t2) : hiệu điện thế tiếp xúc ở hai mối hàn khác nhau ⇒ trong mạch cĩ suất điện động cĩ trị số bằng hiệu hai hiệu điện thế tiếp xúc đĩ và xuất hiện dịng nhiệt điện.
Độ chênh lệch nhiệt độ ở hai chỗ tiếp xúc càng lớn, hai hiệu Độ chênh lệch nhiệt độ ở hai chỗ tiếp xúc càng lớn, hai hiệu điện thế tiếp xúc càng khác nhau và do đĩ suất nhiệt điện động
điện thế tiếp xúc càng khác nhau và do đĩ suất nhiệt điện động càng lớn càng lớn. A + t- 1 B + - t2
Phép tính chứng tỏ suất nhiệt điện động trong mạch được tính theo cơng thức : 1 2 1 2 k.(T T ) n ln e n − = × E
với T1, T2 là nhiệt độ tuyệt đối của hai mối hàn n1, n2 là mật độ electron của hai kim loại e là điện tích của electron
k = 1,38.10-23J/K là hằng số Bơnxơman
Hay : E = αT(T1 – T2)
αT là hệ số nhiệt điện động, phụ thuộc vào vật liệu làm cặp nhiệt điện động, đơn vị là µV/K
1T T 2 n k .ln e n α = Vậy :
Một số giá trị của hệ số nhiệt điện động αT với một số cặp kim loại :