上海文通大学 SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY Page.21 汤姆逊效应和温差热电势 ■汤姆逊效应：在一根匀质的金属导体中，如果 两端温度不同，高温端自由电子的扩散速率比 低温端自由电子的扩散速率大，温度较高的一 边因失去电子而带正电，温度较低的一边因得 到电子而带负电，从而形成了温差电势 To ■当导体两端的温度分别为T、T时，温差电势可 由下式表示： Eio(I,T)=[adT ■式中oA一A导体的汤姆逊系数
Page . 21 汤姆逊效应：在一根匀质的金属导体中，如果 两端温度不同，高温端自由电子的扩散速率比 低温端自由电子的扩散速率大，温度较高的一 边因失去电子而带正电，温度较低的一边因得 到电子而带负电，从而形成了温差电势 当导体两端的温度分别为T、T0时，温差电势可 由下式表示： 式中A—A导体的汤姆逊系数 汤姆逊效应和温差热电势 T T EAB T T A dT 0 ( , )0 T + + + + + - - - - - T0
上游文通大学 SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY Page.22 热电势 A ■对于匀质导体A、B组成的热电偶，其总电势 为接触电势与温差电势之和 ■用式子可表示为 B E(,)=Eo)-E)+(a-o,d7 EAB(T) EAB(To B
Page . 22 对于匀质导体A、B组成的热电偶，其总电势 为接触电势与温差电势之和 用式子可表示为 T T E AB T T E AB T E AB T dT 0 ( , 0 ) ( ) ( 0 ) ( B A ) 热电势
上海文通大￥ SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY Page.23 热电效应 结论 ·必须由两种不同的材料才能构成 ,dT T 热电偶 EAB(T) ·如果热电偶两结点温度相同，则 B 回路中的总电势必等于零。 ·热电势的大小只与材料和结点温 度有关，与热电偶的尺寸、形状 及沿电极温度分布无关。 Eu(F,)=Eu(T)-Fu()+-dT
Page . 23 结 论 • 必须由两种不同的材料才能构成 热电偶 • 如果热电偶两结点温度相同，则 回路中的总电势必等于零。 • 热电势的大小只与材料和结点温 度有关，与热电偶的尺寸、形状 及沿电极温度分布无关。 热电效应 TT E AB T T E AB T E AB T dT 0 ( , 0 ) ( ) ( 0 ) ( B A )
上游文通大学 SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY Page.24 中间导体定律 A 在热电偶回路中接入第 三种材料的导线，只要 T C 其两端的温度相等，第 三导线的引入不会影响 B To 热电偶的热电动势 ·C可换为仪表、连接导线或测量电路
Page . 24 ▪ C可换为仪表、连接导线或测量电路。 在热电偶回路中接入第 三种材料的导线，只要 其两端的温度相等，第 三导线的引入不会影响 热电偶的热电动势。 B A T T0 T0 C 中间导体定律
上海文通大￥ SHANGHAI IIAD TONC UNIVERSITY Page.25 中间温度定律 Ean(T,T)+Ean(T,To)EAn(T,To) 第1次查表 根据T查分度表得 令T。=0℃，则有： 到冷端补偿电 EAB(T,T)+EB(T,O)=EaB(T,O) 第2次查表 热电偶输出 冷端补偿电势 热电势 根据热电势查分度 冷端=T1 冷端=0℃ 冷端=0℃ 表得到温度T
Page . 25 T T1 B A T1 T0 B A T T0 B A + = 热电偶输出 冷端=T1 冷端补偿电势 冷端= 0 ℃ 热电势 冷端= 0 ℃ 中间温度定律 令T0 =0 ℃, 则有： E AB(T ,T1) E AB(T1,T0 ) E AB(T ,T0 ) E AB(T ,T1) E AB(T1,0) E AB(T ,0) 第1次查表 根据T1查分度表得 到冷端补偿电 第2次查表 根据热电势查分度 表得到温度T