溫差電
溫差電
溫差電是一種差電現象（thermoelectric phenomena），導體中發生的熱能和電能間的可逆轉換現象。
兩種不同導體聯接成閉合迴路，如果兩個接點處有溫度差，在迴路中將產生所謂溫差電動勢。這樣組成的迴路稱為溫差電偶或熱電偶。反過來，當電流流過上述閉合迴路時，接點處將分別放出或吸收熱量。這種現象稱為珀爾帖效應。
溫差電偶
鉍—鎳—鈷—鉀—銣—鈣—鈀—鈉—汞—鉑—鉭—鋁—錳—鉛—錫—銫—鎢—鉈—銦—銥—銀—錸—銅—金—鎘—鋅—鉬—鈰—鋰—鐵—銻—鍺—碲—硒
金屬的溫差電效應較小，常用以對溫度的測量和控制（如溫差電偶溫度計）；半導體的溫差電效應較大，可用以製造溫差發電器。1834年法 國科學家珀耳帖發現，如有電流流過上述閉合 電路，則在一結點處會變冷（放熱），另一結點處 會變熱（吸熱），這種現象稱為珀耳帖效應。半 導體的珀耳帖效應比較顯著，可用來製造致冷器。
具有顯著溫差電效應的材料。在固態或液態導體中存在三種不同溫差電效應：塞貝克效應、珀耳帖效應和湯 姆森效應。有不同效應的材料可具有 不同用途。
為把兩種不同導體連接成閉合迴路，若其兩個結點的溫度(T和T)不同時，迴路中就產生電流的現象。引起電流產生的電動勢稱溫差電動勢。
為塞 貝克效應的逆效應，即當電流通過兩 種不同導體組成的迴路時，其中一結 點處吸熱，而另一結點處放熱。
是當電流通過有溫度梯度的均勻導體時，導體中除了不可逆焦耳熱外，還要吸收或放出一點熱量。利用塞貝克效應可對輻射能量進行測定，製成 絲狀溫差電偶和將若干對電偶串聯組成溫差電堆，已廣泛用於光譜、遙感和 激光等技術領域。
溫差電偶材料有銀 和鉍、錳和銅鎳合金、銅和銅鎳合金、鉍和鉍錫合金等。用若干對溫差電偶串聯（或並聯）還可製成溫差發電器。
不同溫度下的最佳溫差發電材料不同： 300℃以下P型為BiTe-SbTe；N 型為BiTe-BiSe; 300～600℃下有 PbTe、PbTe-SnTe、PbTe-PbSe、GeTe 及AgSbTe等；600～1000℃下有 GeSi合金和MnTe等。
溫差發電器可利用固、液、氣態燃料及太陽能、核能、廢能等多種能源，適用作衛星、海上燈塔等的電源。利用珀耳帖效應可製作溫差電致電器。目前所用材料均為半導體，性能最好的為以BiTe為基的固溶體材料。
半導體致冷器無機械轉動部件、無致冷劑、無噪音、可小型化，且改變電流方向變致冷為加熱，是理想的無污染致冷器，可用於冰箱、冷藏箱、冷飲器、冷熱箱及科學測試儀器中降溫和醫學設備中冷凍。
溫差電偶又稱熱電偶，是通過測量溫差電動勢來測量溫度的重要器件。實驗和理論證明，若在兩種金屬A和B間串接第三種金屬導體C，且C的兩端保持同一溫度T0，則溫差電動勢與C的材料無關，這一特性使溫差電偶便於同其他測量儀器（如電位差計）相連以測定電動勢。
溫差電偶的測溫範圍很廣，可在-200～2000℃範圍內使用，從液態空氣的低溫到鍊鋼爐中的高溫均可用溫差電偶測定。溫差電偶的測溫靈敏度和準確度很高，可達10-3K以下，特別是鉑和銠的合金製成的溫差電偶穩定性很高，常用作標準溫度計。
溫差電偶的測溫端的面積和熱容量均很小，可測量小範圍內的溫度或微小熱量，這對研究金相變化、化學反應和小生物體的測溫等有重要意義。
