温差电势(也称汤姆逊电势)是指在同一根导体中,由于两端温度不同而产生的电动势。是否正确
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温差电势(也称为汤姆逊电势)是指在同一导体中,两端存在温度差时由于载流子(如电子)随温度梯度扩散而产生的电动势。这一现象是由威廉·汤姆逊(即开尔文勋爵)首次发现并描述的,因此得名“汤姆逊电势”。
其产生机制如下:
1. **载流子扩散**:在温度较高的一端,载流子(如自由电子)受到热激发,获得较高能量,从而增加其向低温端的扩散速率。
2. **电荷分离**:由于载流子从高温端向低温端的不对称扩散,会在导体内部形成电荷积累和分离,进而产生电场。
3. **电动势产生**:上述电场导致了温差电势的产生,其大小与温度梯度及载流子的性质有关。
温差电势可以表示为:\[ E = \frac{\Delta T}{T} \cdot \frac{S}{e} \]
其中:
- \(E\) 为温差电势(V)
- \(\Delta T\) 为两端的温度差(K)
- \(T\) 为平均温度(绝对温度,单位为K)
- \(S\) 为塞贝克系数或汤姆逊系数(V/K)
- \(e\) 为基本电荷(C)
需要注意的是,温差电势与温差成正比,但其物理实质是由于载流子扩散造成的电荷分离效应。这种现象在金属和半导体材料中均有体现,在温差发电和热电制冷等领域有着重要应用。
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