金属、温度、电流之间的关系
时间：2016-11-16 阅读：6654
| 金属、温度、电流之间的关系 |
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 简介 | ||||
| 一些用户读了『热电偶的知识点滴』后，可能对热电偶的原理还存在疑问，或是对于『塞贝克效应』仍感到难以理解。那么在这一页我们尽可能地避开那些难懂的物理说法，进行简单易懂的解说。因此如果从严密的物理学的立场来验证，可能会出现一些有问题的说法。但该页的主旨是便于用户理解，所以敬请原谅， 此外，如果您能参照『理化工业技术解说主页』的『热电偶的原理 热电偶的知识点滴1 的解说』，我们将不胜感激。 | ||||
| 金属、温度、电流之间的关系 | ||||
| 说起金属和温度的关系，大家都知道热膨胀的现象。那么，金属、温度、电流之间的关系是怎样的呢？ 小学生时候的理科实验课上用镍铬合金线连接电池电源后，电流流出就会产生热量这个实验、金属流过电流就会产生热量 （焦耳热）这个现象，现在已经不用说明了吧。 在这儿我们将要解说的是热电偶的测量原理的提示。 如果加热金属棒的一端，则就会向没加热的一端发生热传递，关于这一点相信读者容易理解。可是也许有些读者不知道，在这个时候，除了热量之外还有其他东西也发生了传递。那就是，自由电子从温度高的一端移动到了温度低的一端。 | ||||
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| 温度低的一端在负极带电，温度高的一端砸阳极带电。 这种状态的金属棒中有电流流动时，与无电流流动时相比，会发生多余热传递变化。威廉姆•汤姆逊发现了这一现象，并将之称作汤姆逊效应。 | ||||
| 电流从低温物体流向高温物体，热传递就会增加。 | ||||
| 电流从高温物体流向低温物体，热传递就会减少。 | ||||
| 此外，如果温度差小，即便在同一金属内自由电子的活动也会随之变少。 | ||||
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| 即便在同一温度环境中，这些自由电子的移动也会随着金属材料的不同而发生变化。 金属的种类不同，热膨胀率、热传递率会不同。同样，自由电子的运动也会发生变化。 | ||||
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| 如果金属上有温度差，自由电子能够移动的话，那么也许仅用单一的金属就可以制作温度传感器。下图为针对一种金属所列的例子。 | ||||
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| 看了上图后，也许有人会认为因为自由电子从温度高的一端移动到温度低的一端，所以有电流流动。但是，因为在同一金属内无电位差，仅靠温度低的一端在负极带电，温度高的一端在阳极带电，是不会有电流流动的。还有很多复杂、深奥的东西。在此，仅希望您将此页作为热电偶的测量原理的序章来理解。 | ||||
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| 如果把它们在温度高的一端、温度低的一端连接起来，会有什么发生呢？ | ||||
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| 产生电位差，电流流动。这个现象被德国的物理学家托马斯•塞贝克（Thomas Johann Seebeck）发现，并将之称为塞贝克效应。 |
