Применение электронных ламп

В 1821 г. германский физик Т. Зеебек открыл явление термоэлектричества. Оно состоит в том, что при нагревании спая двух разнородных проводников между другими их концами возникает разность напряжений.

Физическая сущность этого явления проста. Проводимость определяется наличием в материале свободных зарядов. У проводников подвижность зарядов при нагревании увеличивается. Если, например, проводимость электронная, то скорость движения электронов в нагретом месте увеличится и электроны начнут проникать в более холодный конец провода. Здесь движение их будет замедляться, они будут как бы «застревать» в холодном конце. Из холодного конца в горячий будет перемещаться гораздо меньше электронов, потому что подвижность их в холодном конце уступает подвижности в горячем конце. В результате на холодном конце образуется концентрация электронов, т. е. создастся отрицательный заряд.

В материалах с разной величиной проводимости степень этой концентрации будет неодинакова. Наибольшая разность потенциалов между холодными концами создастся в том случае, если у одного из материалов, составляющих спай, проводимость дырочная. Тогда на одном холодном конце будет создана концентрация электронов, а на другом — дырок.

Величина напряжения термоэлемента зависит от материала, из которого он изготовлен, и от температуры. Переход зарядов в холодный конец не может происходить бесконечно. По мере концентрирования зарядов на холодном конце возрастает поле, препятствующее дальнейшему переходу зарядов в этом направлении, отталкивающее их обратно.