金屬、溫度、電流之間的關(guān)系

點擊次數(shù)：6925 更新時間：2016-11-16

金屬、溫度、電流之間的關(guān)系

簡介

一些用戶讀了『熱電偶的知識點滴』后，可能對熱電偶的原理還存在疑問，或是對于『塞貝克效應(yīng)』仍感到難以理解。那么在這一頁我們盡可能地避開那些難懂的物理說法，進行簡單易懂的解說。因此如果從嚴(yán)密的物理學(xué)的立場來驗證，可能會出現(xiàn)一些有問題的說法。但該頁的主旨是便于用戶理解，所以敬請原諒，此外，如果您能參照『理化工業(yè)技術(shù)解說主頁』的『熱電偶的原理熱電偶的知識點滴1 的解說』，我們將不勝感激。

金屬、溫度、電流之間的關(guān)系

說起金屬和溫度的關(guān)系，大家都知道熱膨脹的現(xiàn)象。那么，金屬、溫度、電流之間的關(guān)系是怎樣的呢？
小學(xué)生時候的理科實驗課上用鎳鉻合金線連接電池電源后，電流流出就會產(chǎn)生熱量這個實驗、金屬流過電流就會產(chǎn)生熱量
（焦耳熱）這個現(xiàn)象，現(xiàn)在已經(jīng)不用說明了吧。
在這兒我們將要解說的是熱電偶的測量原理的提示。如果加熱金屬棒的一端，則就會向沒加熱的一端發(fā)生熱傳遞，關(guān)于這一點相信讀者容易理解?？墒且苍S有些讀者不知道，在這個時候，除了熱量之外還有其他東西也發(fā)生了傳遞。那就是，自由電子從溫度高的一端移動到了溫度低的一端。

溫度低的一端在負(fù)極帶電，溫度高的一端砸陽極帶電。
這種狀態(tài)的金屬棒中有電流流動時，與無電流流動時相比，會發(fā)生多余熱傳遞變化。威廉姆•湯姆遜發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，并將之稱作湯姆遜效應(yīng)。

電流從低溫物體流向高溫物體，熱傳遞就會增加。

電流從高溫物體流向低溫物體，熱傳遞就會減少。

此外，如果溫度差小，即便在同一金屬內(nèi)自由電子的活動也會隨之變少。

即便在同一溫度環(huán)境中，這些自由電子的移動也會隨著金屬材料的不同而發(fā)生變化。
金屬的種類不同，熱膨脹率、熱傳遞率會不同。同樣，自由電子的運動也會發(fā)生變化。

材料A
材料A

如果金屬上有溫度差，自由電子能夠移動的話，那么也許僅用單一的金屬就可以制作溫度傳感器。下圖為針對一種金屬所列的例子。

看了上圖后，也許有人會認(rèn)為因為自由電子從溫度高的一端移動到溫度低的一端，所以有電流流動。但是，因為在同一金屬內(nèi)無電位差，僅靠溫度低的一端在負(fù)極帶電，溫度高的一端在陽極帶電，是不會有電流流動的。還有很多復(fù)雜、深奧的東西。在此，僅希望您將此頁作為熱電偶的測量原理的序章來理解。