Термоелектричні термометри

В простому термоелектричному колі, складеному з двох різних провідників А і В, виникають чотири різні т.е.р.с.: дві т.е.р.с. у місцях спаїв провідників А до В; т.е.р.с. на кінці провідника А і т.е.р.с. на кінці провідника В.

Враховуючи обидва чинники, визначаючі сумарну т.е.р.с. замкнутого кола, що складаються з двох провідників А і В, спаї яких нагріті до температури t і t₀, і обходячи коло проти годинникової стрілки, одержимо

(2.16)

Де Е_АВ(tt₀) – т.е.р.с., що визначається дією обох чинників;

е_АВ(t) і е_АВ(t₀) – т.е.р.с., обумовлені контактною різницею потенціалів і різницею температур кінців провідників А і В.

Якщо температура спаїв однакова, то т.е.р.с. у колі рівна нулю, оскільки в обох випадках виникають т.е.р.с., рівні по величині і направленні назустріч одна іншій. Отже, при t=t₀

Підставляючи останній вираз в рівняння (2.18), одержимо

(2.17)

З рівняння (2.17) виходить, що т.е.р.с. є складовою функцією двох змінних величин t і t₀, тобто температур обох спаїв.

Підтримуючи температуру одного із спаїв постійною, наприклад, вважаючи t₀=const, одержимо:

(2.18)

Якщо для даної термопари експериментально, тобто шляхом градуювання, знайдена залежність (2.18), то вимірювання температури зводиться до визначення т.е.р.с. термопари.

а) до двох термоелектродів,

б) під'єднання вимірювального припаду до одного термоелектрону

Рис.2.2 - Під’єднанная вимірювального приладу

Різні метали мають різну роботу виходу електронів і тому при з'єднанні двох різнорідних металів виникає контактна різниця потенціалів. Якщо температура однієї точки з'єднання t₀ відома, то т. е.р.с. буде мірою різниці між вимірюваною температурою t₁ (гарячого спаю) і контрольною температурою t₀ (холодного спаю).

Якщо t = t₀, тобто температури спаїв рівні, то

(2.19)

З останнього рівняння очевидно, що

.

Підставляючи це значення в рівняння (2.21), одержимо рівняння (2.19).

Для випадку, показаного на рис 2.9,б:

(2.20)