1、1 2.12 2.12 材料的热电性能材料的热电性能 (Thermoelectricity) 在材料中存在电位差电位差时会产生电流 ，存在温度差温度差时会产生热流 。
从电子论 的观点看 ， 在金属和半导体中 ， 无论是 电流还是热流 ， 都与电子有关 。
故温度 差 ， 电位差 ， 电流 ， 热流之间存在交叉 联系 ， 这就构成了热电效应 。
I 2 三个基本热电效应三个基本热电效应 塞贝克效应塞贝克效应 (1821(1821年发现年发现) ) 珀耳帖效应珀耳帖效应 (1834(1834年发现年发现) ) 汤姆逊效应汤姆逊效应 （18541854年发现）年发现） 3 材料的热电性能材料的热电性能 一 ， 一 ， 塞贝克效应塞贝克效应 ( 。

2、1821(1821年塞贝克发现年塞贝克发现) ) 一度的热电势：一度的热电势： = dE/dt =a+2bt+3ct2 T1 T2 12 金属：V/ 半导体：mV/ 4 热电偶 铂铑(Pt-13%Rh)-铂热电偶: 可测1700 高温； 镍铬(Cr10%)-镍(Al5%):高灵敏度随T线 性变化(0 1000 )； 铜-康铜(60%Cu+40%Ni)热电偶:可测 15KRT甚至400 ； 金钴合金-铜： 4 K 。
热电偶材料在USA每年消耗几百吨 。
5 半导体温差发电 特点： 体积小 ，轻 ， 简单 ， 安静 ， 可利用多种热源 应用广：心脏起博器 ， 石油井台 ， 航海灯塔 ，无人岛屿观测站 ， 航空飞行器等 。
高 。

【热电|第2-3讲-热电PPT优秀课件】3、灵敏度测温 。
足以探测微弱的温差 ， 红外辐 射 。
逆效应：制冷机 12 T1 T2 温差电堆：温差电堆： 6 1. 1. 接触电位差接触电位差 V V12 12=(V =(V2 2-V-V1 1)+(kT/e)ln(n)+(kT/e)ln(n1 1/n/n2 2),), 其中 ， 其中 ， V V1 1和和V V2 2是金属是金属1212的的 逸出电位逸出电位( (逸出功逸出功) )。
T2 V12(T1) V12(T2) T1 V1(T1 ， T2) V2(T1 ， T2) 对于对于1 1和和2 2两种金属组成的回路 ， 两种金属组成的回路 ，若两端温度若两端温度T1=T2T1=T2 ， 则 ， 则 12=V12(T1) 。

4、-V12(T2)=012=V12(T1)-V12(T2)=0 若若T1 T2T1 T2 ， 则 ， 则12=V12(T1)-12=V12(T1)- V12(T2) 0V12(T2) 0 n1n2 + + + - - - 7 2. 2. 温差电位差温差电位差 V1(T1 ， T2) T1 T2 + + + - - - - Fe FT T2 V12(T1) V12(T2) T1 V1(T1 ， T2) V2(T1 ， T2) 温差导致热扩散力温差导致热扩散力FTFT等于电场力等于电场力FeFe时：时： 1212=V=V1212(T(T1 1)-V)-V1212(T(T2 2)+V)+V2 2(T(T1 1 ， T T2。

5、2)-V)-V1 1(T(T1 1 ， T T2 2) ) 前两项是两接头的接触电位差的差 ， 前两项是两接头的接触电位差的差 ，后两项是两种金属上的温差电位差的差 。
后两项是两种金属上的温差电位差的差 。
8 两种金属以上回路的热电势两种金属以上回路的热电势 加法定则: EA-B = EA-C + EC-B V Cu Fe Pt 相加法则： EPt-Fe = E pt-Cu + E Cu-Fe V Pt Pt-Rh 微细试样测温示意图 100C 100C 0C 9 二 ， 珀耳帖效应 现象：现象： 电流方向与电势方向电流方向与电势方向 一致放热 ， 反之吸热 。
一致放热 ， 反之吸热 。
解释：解释： 接触电势电子加速 。

6、而接触电势电子加速而 放热；反之吸热 。
放热；反之吸热 。
用途：用途： 金属热电偶的金属热电偶的PeltirPeltir 效应小 ， 半导体热电效应小 ， 半导体热电 偶的偶的PeltirPeltir效应大 ， 效应大 ，制冷温差可达制冷温差可达150150之多 ， 之多 ，尤其对小容量制冷相当优越 ， 适用于各种小型恒温器适合于尤其对小容量制冷相当优越 ， 适用于各种小型恒温器适合于 无声 ， 无污染 ， 无干扰等特殊场合 。
如宇航飞行器 ， 人造卫无声 ， 无污染 ， 无干扰等特殊场合 。
如宇航飞行器 ， 人造卫 星 ， 红外线探测器等冷却装置上 。
星 ， 红外线探测器等冷却装置上 。
+- + - - - - E + - - - - E 放热 吸热 I 。

7、 10 三 ， 汤姆逊效应三 ， 汤姆逊效应 18541854年汤姆逊发现电流通过具有一定温度梯度年汤姆逊发现电流通过具有一定温度梯度 的导体时 ， 会有一横向热流流入或流出导体 ， 的导体时 ， 会有一横向热流流入或流出导体 ，方向视电流的方向和温度梯度而定 。
方向视电流的方向和温度梯度而定 。
+ + + - - - V 高 温 T1 低 温 T2 T1 + + + - - - V I T2 - - - Q 放热 Q 放热 + + + V I T1T2 Q 吸热 Q 吸热 11 影响热电势的因素影响热电势的因素 一 ， 合金元素的影响一 ， 合金元素的影响 不同金属由于其电子逸出功和自由电子密度不同 ， 不同金属由于其电子逸 。

8、出功和自由电子密度不同 ，热电势也不相同 。
纯金属热电势的排序热电势也不相同 。
纯金属热电势的排序( (后者更负后者更负) )： Si,Sb, Fe, Mo, Cd, W, Au, Ag, Zn, Rh, Ir, Ti, Si,Sb, Fe, Mo, Cd, W, Au, Ag, Zn, Rh, Ir, Ti, Cs, Ta, Sn, Pb, Mg, Al, Hg, Pt, Na, Pd, K, Cs, Ta, Sn, Pb, Mg, Al, Hg, Pt, Na, Pd, K, Ni, Co, BiNi, Co, Bi 。

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标题：热电|第2-3讲-热电PPT优秀课件