¿Qué son la fuerza electromotriz térmica, la fuerza electromotriz de contacto y la fuerza electromotriz termoeléctrica?
Fuerza electromotriz térmica: dos metales se conectan para formar un bucle cuando las temperaturas en las dos uniones son diferentes, se generará una fuerza electromotriz en el bucle, que se llama fuerza electromotriz térmica (o diferencia de temperatura). fuerza electromotriz). Causas de la fuerza electromotriz térmica: difusión térmica de electrones libres (fuerza electromotriz de Thomon) la concentración de electrones libres es diferente. El tamaño de la fuerza electromotriz térmica: generalmente proporcional al tamaño de la corriente en el bucle.
Fuerza electromotriz de contacto: suponga que la densidad de electrones libres de los conductores A y B es Na y Nb, y que hay Na>Nb. Como resultado de la difusión de electrones, el conductor A pierde electrones y queda cargado positivamente. mientras que el conductor B gana electrones, está cargado negativamente y forma un campo eléctrico en la superficie de contacto. Este campo eléctrico dificulta la difusión continua de electrones. Cuando se alcanza un equilibrio dinámico, se forma una diferencia de potencial estable en el área de contacto, es decir, la fuerza electromotriz de contacto. Su magnitud se puede expresar como: Eab(T)=kT/. E{ln(Na/Nb)}Na, Nb: densidad de electrones libres de los conductores A y B.
Debido a las diferentes densidades de electrones libres de diferentes materiales metálicos, cuando dos conductores metálicos diferentes entran en contacto, se producirá difusión de electrones en la superficie de contacto. La velocidad de difusión de los electrones está relacionada con la densidad electrónica de los dos conductores y es proporcional a la temperatura del área de contacto.
Fuerza electromotriz termoeléctrica: Dos conductores diferentes (como el cobre y el constantán) forman un bucle cerrado. Cuando los dos puntos de contacto están a diferentes temperaturas, se produce el efecto Thomson y el efecto Peltier al mismo tiempo. Durante la acción, se generará una fuerza electromotriz entre los puntos de contacto y aparecerá una corriente en el bucle. Este fenómeno se llama fenómeno termoeléctrico, y la fuerza electromotriz generada se llama fuerza electromotriz de Seebeck, también conocida como fuerza electromotriz termoeléctrica.
El principio básico de la medición de temperatura por termopar es que dos conductores de diferentes composiciones forman un circuito cerrado. Cuando hay un gradiente de temperatura en ambos extremos, una corriente fluirá a través del circuito. a Fuerza electromotriz - fuerza electromotriz térmica, este es el llamado efecto Seebeck. Dos conductores homogéneos con diferentes composiciones son electrodos calientes. El extremo con mayor temperatura es el extremo de trabajo y el extremo con menor temperatura es el extremo libre. El extremo libre suele estar a temperatura constante. Según la relación funcional entre la fuerza termoelectromotriz y la temperatura, se elabora una tabla de indexación de termopares; la tabla de indexación se obtiene cuando la temperatura del extremo libre es de 0 °C. Diferentes termopares tienen diferentes tablas de indexación. Cuando se conecta un tercer material metálico al bucle del termopar, siempre que la temperatura de las dos uniones del material sea la misma, el potencial termoeléctrico generado por el termopar permanecerá sin cambios, es decir, no se verá afectado por el tercer material. metal que se conecta al bucle. Por lo tanto, al medir la temperatura de un termopar, se puede conectar el instrumento de medición. Después de medir la fuerza electromotriz térmica, se puede conocer la temperatura del medio medido.