одо основного стану надпровідника надлишкову енергію.
Повертаючись в основний стан, вони випромінюють квант електромагнітної енергії h ? = 2 eU.
Ефект використовується для точного вимірювання дуже слабких магнітних полів (до 10 Тл), струмів (до 10 А) і напруг (до 10 В), а також для створення швидкодіючих елементів логічних пристроїв ЕОМ і підсилювачів.
3.5 Контактна різниця потенціалів, термо-ерс, ефекти
Якщо два різних металу привести в зіткнення, то між ними виникає різниця потенціалів, звана контактної.
Це виявив Вольт (італієць). Наприклад, якщо метали Al, Zn, Sn, Pb, Bi, Hg, Fe, Cu, Ag, Pt, Pd привести в контакт у вказаний послідовності, то кожен попередній при зіткненні з одним з наступних заряджається позитивно. Це ряд Вольта. Uконт? від десятих часток до цілих вольт.
Два закони:
1) Uконт залежить від хімічного складу і температури дотичних металів
) Uконт послідовно з'єднаних різних провідників, що знаходяться під однаковою Т В°, не залежить від хімічного складу проміжних провідників і дорівнює Uконт, що виникає при безпосередньому з'єднанні крайніх провідників.
Механізм виникнення
З'єднують два металу з різною роботою виходу А1 і А2, причому А2> А1 (тобто з різними положеннями рівня Фермі, верхнього заповненого електронами енергетичного рівня)
В
Малюнок 3.7 - Освіта контактної різниці потенціалів
При контакті металів електрони з більш високих рівнів металу 1 будуть переходити на більш низькі рівні металу 2, тому метал 1 заряджається позитивно, а метал 2 - негативно. Одночасно відбувається зміщення енергетичних рівнів: в металі 1 всі рівні зміщені вниз, а в металі 2 - вгору. Цей процес буде відбуватися до тих пір, поки між дотичними металами не встановиться рівновага, тобто відбудеться збіг рівнів Фермі (малюнок 3.7 в), але роботи виходу не зміняться, а от потенційна енергія зміниться в точках ВГ (малюнок 3.7 г), тобто виникає різниця потенціалів рівна ?? = ( А2-А1)/е, яку називають < u align = "justify"> зовнішньої .
Якщо рівні Фермі неоднакові, то між внутрішніми точками металу виникає внутрішня різниця потенціалів? ? = ( ЕF1-EF2)/e, це пояснюється різною концентрацією електронів в металах. ? ? залежить від Т В° контактів металів. Як правило? ? >>?? . ?? - утворюється в контактному шарі, товщиною? м.
Ефект Зеєбека (1821, німець). Відповідно до другого закону Вольта, в замкнутій ланцюга, що складається з декількох металів, з різною Т В° у місці контакту, то в ланцюзі виникає електричний струм, званий термоелектричним. Це явище спостерігав Зеєбек.
Він створив електричні ланцюги з металів Сu-Bi (мідь-вісмут), Ag-Cu, Au-Cu, при цьому контакти мали різну температуру, контакт А мав Т1, контакт У мав Т2, де Т1> ; T2. Між контактами виникла термоелектрорушійної сила і став протікати струм від точки А.
В
Малюнок 3.8 - Виникнення термо-ерс
Для пари металів мідь-константан, при Т = 100К ерс? 4,25 мВ.
Для підтримки постійного струму необхідно сталість температур контактів: до більш нагрітого безперервно підводити тепло, а від холодного - відводити. Це явище використовується у вимірі температур (термопарах). p align="justify"> Чутливість їх підвищується якщо термопари з'єднуються послідовно.
Теплові перетворювачі діляться:
термоелектричні (термопари);
терморезистори (термометри опору);
термомеханічні;
монометріческіе.
Термопара - це різновид термоелектричних перетворювачів генераторного типу.
Принцип дії заснований на виникненні термо-ерс на кінцях двох різнорідних матеріалів, що знаходяться в різних температурних режимах.
Конструктивно складається з двох різнорідних, спеціально підібраних провідників, о...
