Page 79 - 6376

контактного шару в металах складає приблизно 10 −10 м, тобто співмірна з міжвузельними
відстаннями у ґратці металу. Число електронів, які беруть участь в дифузії через контактний

шар, складає приблизно 2 % від загального числа електронів, які знаходяться на поверхні
металу. Така незначна зміна концентрації електронів в контактному шарі, з одного боку, і

мала у порівнянні з довжиною вільного пробігу електрона його товщина – з другого, не
можуть призвести до помітної зміни провідності контактного шару у порівнянні з рештою

частиною металу. Отже, електричний струм через контакт двох металів проходить так само

легко, як і через самі метали, тобто контактний шар проводить електричний струм в обох
напрямах однаково і не дає ефекту випрямлення, який завжди пов’язаний з односторонньою

провідністю.
26.6. Термоелектричні явища та їх практичне застосування. Відповідно до

другого закону Вольта, в замкненому колі, яке складається з декількох металів, що
перебувають за однакової температури, ЕРС не виникає, тобто не відбувається збудження

електричного струму. Однак якщо температура контактів не однакова, то в колі виникає

електричний струм, який називається термоелектричним. Явище виникнення
термоелектричного струму (явище Зеєбека), а також тісно пов’язані з ним явища Пельтьє і

Томсона називаються термоелектричними явищами.

Явище Зеєбека (1821). Німецький фізик Т. Зеєбек (1770– 1831) помітив, що в
замкненому колі, що складається з послідовно з’єднаних різних провідників, контакти між

якими мають різну температуру, виникає електричний струм.

Розглянемо замкнене коло, яке складається з двох металевих провідників 1 і 2 з
температурами спаїв (контакт ) і (контакт ), причому > (рис. 2).
1
2
2
1
В замкненому колі для багатьох пар металів (наприклад, − , − , − )
електрорушійна сила прямопропорційна різниці температур в контактах:

ℰ = − .
2
1

Ця ЕРС називається термоелектрорушійною силою. Напрям струму при > на
1
2
рис. 2 показано стрілкою. Термоелектрорушійна сила, наприклад для пари металів мідь-
константан, для різниці температур 100 складає всього 4,25 мВ.

Причина виникнення термоелектрорушійної ЕРС зрозуміла з формули (2), яка
визначає внутрішню контактну різницю потенціалів на границі двох металів. Справа в тому,

що положення рівня Фермі залежить від температури. Тому якщо температури контактів

різні, то й різними будуть і внутрішні контактні різниці потенціалів. Таким чином, сума
стрибків потенціалу відмінна від нуля, що і призводить до виникнення термоелектричного