熱電偶中間導體定律是指在熱電偶回路中接入中間導體(第三導體)，只要中間導體兩端溫度相同，中間導體的引入對熱電偶回路總電勢沒(méi)有影響。

　　中間導體定律，是熱電偶實(shí)際測溫應用中，采用熱端焊接，冷端經(jīng)連接導線(xiàn)與顯示儀表連接構成測溫系統的依據。

一熱電偶電勢的構成

　　熱電偶產(chǎn)生的電勢由接觸電勢和溫差電勢組成。

熱電偶構成回路

01接觸電勢

　　不同的導體材料，其電子的密度是不同的。當兩種不同材料的導體A、B連接在一起時(shí)，在連接處，會(huì )發(fā)生電子擴散，電子擴散的速率與自由電子的密度以及導體的溫度成正比。設導體A、B中的自由電子密度分別為和，且，則在單位時(shí)間內，導體A擴散到導體B的電子數要大于從導體B向導體A擴散的電子數，因此，導體A因失去電子而帶正電，導體B因得到電子而帶負電，于是，在接觸處便形成了電位差，即接觸電勢。在接觸處所形成的接觸電勢將阻礙電子的進(jìn)一步擴散。當電子擴散能力與電場(chǎng)的阻力達到相對平衡時(shí)，接觸電勢就達到了一個(gè)相對穩定值。

　　導體 A 、B 的接觸電勢為：

　　(式中: K一波爾茲曼常數；T一接觸點(diǎn)的絕對溫度；e一電子電荷量)

02溫差電勢

　　是一根導體上因兩端溫度不同而產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢。當同一根導體的兩端溫度不同時(shí)，在導體內部?jì)啥说淖杂呻娮酉嗷U散的速率不同，高溫端的電子數跑到低溫端的電子數比低溫端跑到高溫端的電子數要多，結果使高溫端因失去電子而帶正電荷，低溫端因得 到電子而帶負電荷，這樣在高、低溫端之間形成一個(gè)由高溫端指向低溫端的靜電場(chǎng)。該電場(chǎng) 阻止電子從高溫端向低溫端擴散，最后達到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，此時(shí)在導體上產(chǎn)生一個(gè)相應的電 位差，稱(chēng)為溫差電勢。此電勢只與導體性質(zhì)和導體兩端的溫度有關(guān)，而與導體的長(cháng)度、截面大小、沿導體長(cháng)度上的溫度分布無(wú)關(guān)。

二熱電偶中間導體定律的證明

　　在 A 、B 兩種導體構成的熱電偶回路中，總熱電勢包括兩個(gè)接觸電勢和兩個(gè)溫差電勢。

　　可見(jiàn)：

　　1、若兩根導體材質(zhì)相同，無(wú)論溫差如何，回路總電勢為零；

　　2、若兩端溫度相同，即使兩根導體材質(zhì)不同，回路總電勢為零。

　　在 A、B、C 三種導體構成的熱電偶回路中，總熱電勢包括三個(gè)接觸電勢和三個(gè)溫差電勢。

由三種材料導體構成的熱電偶回路

　　當導體C兩端溫度相同時(shí)：

　　導體C無(wú)溫差電勢，即Ec(to，to) = 0。

　　導體 C 兩端的接觸電勢為：

　　此時(shí)

　　即當導體C兩端溫度相同時(shí)，中間導體C的影響完全消失。

　　同理可以證明，多根中間導體在同一溫度下，中間導體不會(huì )對熱電偶的電勢產(chǎn)生影響。

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