電磁學(xué)第四章恒定電流和電路

電磁學(xué)第四章恒定電流和電路第1頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月2§4-1電流電流密度一、電流1、形成電流的條件

在導(dǎo)體內(nèi)有可以自由移動(dòng)的電荷（載流子）在半導(dǎo)體中是電子或空穴在金屬中是電子在電解質(zhì)溶液中是離子在導(dǎo)體內(nèi)要維持一個(gè)電場(chǎng)，或者說在導(dǎo)體兩端要存在有電勢(shì)差2、電流的方向SI正電荷移動(dòng)的方向定義為電流的方向電流的方向與自由電子移動(dòng)的方向是相反的。第2頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月3正負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)對(duì)電流的貢獻(xiàn)具有等效性.習(xí)慣上常規(guī)定正電荷流動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯恼较颉?.電流強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱電流）(electriccurrent)定義:單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體任一截面的電量.單位：庫侖/秒=安培①電流強(qiáng)度是標(biāo)量,用I表示。它是國際單位中的基本量。常用毫安（mA）、微安（

A）討論：在導(dǎo)體中，電流的方向總是沿著電場(chǎng)方向，從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處.第3頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月4電流的方向與矢量的方向在本質(zhì)上是不同的。電流的方向只是表明電流的流向，是對(duì)一個(gè)曲面而言的.而一個(gè)矢量在空間可以有無數(shù)個(gè)可能的方向.電流的大小和方向都不隨時(shí)間而變化，則稱為恒定電流(steadycurrent)或直流電（directcurrent

）。

電流強(qiáng)度是宏觀量，只能描述通過導(dǎo)體某一截面電流的整體特性，不能說明截面上各點(diǎn)的情況.當(dāng)通過任一截面的電量不均勻時(shí)，用電流強(qiáng)度來描述就不夠用了，有必要引入一個(gè)描述空間不同點(diǎn)電流大小和方向的物理量。第4頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月51、電流密度：描述電流分布的物理量——電流密度。2、定義：電流密度矢量的方向?yàn)榭臻g某點(diǎn)處正電荷的運(yùn)動(dòng)方向,它的大小等于單位時(shí)間內(nèi)該點(diǎn)附近垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向的單位截面上所通過的電量。二、電流密度設(shè)q>0vdtP單位：安培／米2。

第5頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月6設(shè)

n為單位體積內(nèi)電子密度。導(dǎo)體在外電場(chǎng)中，電子在雜亂無章的熱運(yùn)動(dòng)上疊加一個(gè)沿場(chǎng)強(qiáng)反方向上的定向漂移，設(shè)漂移速度為。在時(shí)間內(nèi)穿過面的電子數(shù),即電量為：銅導(dǎo)線一般n～1028m-3

，u～0.15mm/sec所以，電流密度大小為J～104

庫/秒米2。3.與微觀量的關(guān)系：第6頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月7通過導(dǎo)體中任意截面S的電流強(qiáng)度為：電流強(qiáng)度是電流密度矢量通過S面的通量。所以電流密度和電流強(qiáng)度的關(guān)系，就是一個(gè)矢量場(chǎng)和它的通量的關(guān)系.導(dǎo)體中各點(diǎn)的可以有不同的量值和方向，它是空間位置的矢量函數(shù);在導(dǎo)體中構(gòu)成一個(gè)矢量場(chǎng)，也稱電流場(chǎng).4.與的關(guān)系：第7頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月8三、穩(wěn)恒電流和恒定電場(chǎng)1.電流線和電流場(chǎng)

根據(jù)電荷守恒，在有電流分布的空間作一閉合曲面，單位時(shí)間內(nèi)穿入、穿出該曲面的電量等于曲面內(nèi)電量變化速率的負(fù)值。類似于電場(chǎng)線引入電流線來描述由組成的電流分布，稱之為電流場(chǎng)。電流線上每一點(diǎn)的切線方向就是的方向，電流線的疏密表示它的大小。即電流線的疏密度。第8頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月9電流密度矢量的通量等于該面內(nèi)電荷量的減少率.2.電流連續(xù)性方程3.恒定電流和恒定電場(chǎng)物理實(shí)質(zhì)：電荷守恒定律.要在導(dǎo)體中維持恒定電流，必須在導(dǎo)體內(nèi)建立一個(gè)不隨時(shí)間變化的恒定電場(chǎng).這就要求激發(fā)電場(chǎng)的電荷分布不隨時(shí)間變化，即第9頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月10

電流穩(wěn)恒條件上式表明，形成恒定電流時(shí)，在導(dǎo)體內(nèi)從任一閉合曲面流入的電荷量等于流出的電荷量.討論:①穩(wěn)恒的含義是指物理量不隨時(shí)間改變.穩(wěn)恒條件可說成電荷分布不隨時(shí)間變化，而并不意味著電荷不能運(yùn)動(dòng).形成恒定電流的電荷處于宏觀的定向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中.恒定電場(chǎng)

激發(fā)電場(chǎng)的電荷分布不隨時(shí)間變化，所建立起的電場(chǎng)也不隨時(shí)間變化，稱為恒定電場(chǎng).第10頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月11③在沒有分支的恒定電路中，通過各截面的電流必定相等；而且恒定電路必定是閉合的。④恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)相同，遵守高斯定理和環(huán)路定理等基本規(guī)律，是保守場(chǎng)，可以引入電勢(shì)的概念；②

電流線不可能在任何地方中斷，即是閉合曲線。第11頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月12§4-2直流電路4.2.1電路

根據(jù)一定的目的，用導(dǎo)線把電源、用電器（又稱負(fù)載）以及可能存在的中間環(huán)節(jié)（如開關(guān)）連接起來的電流通路叫做電路。4.2.2直流電路

（1）直流電路中同一支路的各個(gè)截面有相同的電流。（2）流進(jìn)直流電路任一節(jié)點(diǎn)的電流等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流。(稱為基爾霍夫第一定律）第12頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月13§4.3歐姆定律和焦耳定律4.3.1歐姆定律的微分形式第13頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差時(shí)，導(dǎo)體中就有電流通過一段導(dǎo)體中的電流I與其兩端的電勢(shì)差U(=V1-V2)成正比——一段均勻電路的歐姆定律歐姆定律對(duì)金屬或電解液成立對(duì)于半導(dǎo)體、氣體等不成立，對(duì)于一段含源的電路也不成立G——電導(dǎo)（S西門子）R=1/G——電阻（Ω歐姆）1、歐姆定律URI+_§4.3歐姆定律和焦耳定律4.3.1歐姆定律，電阻歐姆（GeorgSimomOhm，1787-1854）

德國物理學(xué)家，他從1825年開始研究導(dǎo)電學(xué)問題，他利用電流的磁效應(yīng)來測(cè)定通過導(dǎo)線的電流，并采用驗(yàn)電器來測(cè)定電勢(shì)差，在1827年發(fā)現(xiàn)了以他名字命名的歐姆定律。電流和電阻這兩個(gè)術(shù)語也是由歐姆提出的。第14頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月2、

電阻率對(duì)于粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，當(dāng)導(dǎo)體的材料與溫度一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比r

：電阻率g=1/r：電導(dǎo)率電阻與溫度的關(guān)系a叫作電阻的溫度系數(shù)，單位為K-1，與導(dǎo)體的材料有關(guān)。電阻率的數(shù)量級(jí)：純金屬：10-8W.m合金：10-6W.m半導(dǎo)體：10-5~10-6W.m絕緣體：108~1017W.m4、應(yīng)用：r

小——用來作導(dǎo)線r

大——用來作電阻絲a

小——制造電工儀表和標(biāo)準(zhǔn)電阻a大——金屬電阻溫度計(jì)第15頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3.2超導(dǎo)體2、超導(dǎo)現(xiàn)象的幾個(gè)概念：有些金屬在某些溫度下，其電阻會(huì)突變?yōu)榱?。這個(gè)溫度稱為超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變溫度，上述現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。在一定溫度下能產(chǎn)生零電阻現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體。1、超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體最早是由荷蘭物理學(xué)家昂尼斯于1911年發(fā)現(xiàn)的。他利用液態(tài)氦的低溫條件，測(cè)定在低溫下電阻隨溫度的變化關(guān)系，觀察到汞在4.2K附近時(shí)，電阻突然減少到零，命名為超導(dǎo)體。在低溫物理作出的杰出貢獻(xiàn)，獲得1913年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)28種金屬元素（地球的常態(tài)下）以及很多合金和化合物具有超導(dǎo)電性。還有一些元素只在高壓下具有超導(dǎo)電性。提高超導(dǎo)臨界溫度是推廣應(yīng)用的重要關(guān)鍵之一。超導(dǎo)的特性及應(yīng)用有著廣闊的前景。第16頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3.3歐姆定律的微分形式在導(dǎo)體中取一長(zhǎng)為dl、橫截面積為dS的小圓柱體，圓柱體的軸線與電流流向平行。設(shè)小圓柱體兩端面上的電勢(shì)為V和V+dV。根據(jù)歐姆定律，通過截面dS的電流為dSVV+dVdl歐姆定律的微分形式：通過導(dǎo)體中任一點(diǎn)的電流密度，等于該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與導(dǎo)體的電阻率之比值第17頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月18該電阻器的電阻為

例題1第18頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月19第19頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月20第20頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月例3、一塊扇形碳制電極厚為

t，電流從半徑為

r1的端面S1流向半徑為r2的端面S2，扇形張角為

，求：S1和S2面之間的電阻。解：dr

平行于電流方向，dS垂直于電流方向。r1r2

tS1S2第21頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4.4、電流的功和功率穩(wěn)恒電流的情況下，在相同時(shí)間間隔dt內(nèi)，通過空間各點(diǎn)的電量dq相同。電場(chǎng)力對(duì)導(dǎo)線A、B內(nèi)運(yùn)動(dòng)電荷做的功等于把電量

dq從A移到B所做的功。1、電場(chǎng)力做功若電路兩端的電壓為U，則當(dāng)電量為q=It的電荷通過這段電路時(shí)，電場(chǎng)力所做的功為單位：焦耳（J）2、電功率——電場(chǎng)力在單位時(shí)間內(nèi)完成的功單位：瓦特（w）度（千瓦時(shí)，）第22頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月3、焦耳定律即Q與電流的平方、電阻和通電時(shí)間成正比若電路中只含有電阻，則電場(chǎng)力所做的功全部轉(zhuǎn)化為熱能功率第23頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月244.4.1非靜電力穩(wěn)恒電流線必然是閉合的。然而僅有靜電場(chǎng)不可能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)恒電流。因?yàn)殪o電場(chǎng)的一個(gè)重要性質(zhì)是即電場(chǎng)力沿閉合回路移動(dòng)電荷所做的功為0。若電場(chǎng)力將電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)做正功，電勢(shì)能減小，則從后一位置回到原來位置電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。由于導(dǎo)體存在電阻，電場(chǎng)移動(dòng)電荷所做的功轉(zhuǎn)化為電阻上消耗的焦耳熱，這就不可能使電荷再返回電勢(shì)能較高的原來位置，即電流線不可能是閉合的。結(jié)果引起電荷堆積，破壞穩(wěn)恒條件。

第24頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月25要維持穩(wěn)值電流，必須有非靜電力。非靜電力做功，將其他形式的能量補(bǔ)充給電路，使電荷能夠逆著電場(chǎng)力的方向運(yùn)動(dòng)，返回電勢(shì)能較高的原來位置，從而維持電流線的閉合性。

電源外電路提供非靜電力的裝置稱為電源。

普遍的歐姆定律的微分形式應(yīng)是在電源的內(nèi)部，非靜電場(chǎng)由負(fù)極指向正極。

第25頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月26電源外部在靜電力的推動(dòng)下形成由正極到負(fù)極的電流。在電源內(nèi)部，非靜電力的作用使電流從內(nèi)部由負(fù)極回到正極，使電荷的流動(dòng)形成閉合的循環(huán)。

電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，單位伏特。

電動(dòng)勢(shì)的普遍定義

第26頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月27電源兩端的電壓叫做路端電壓，一般情況路端電壓不等于其電動(dòng)勢(shì)。按定義，路端電壓是靜電場(chǎng)力把單位正電荷從正極移到負(fù)極所做的功，

得第27頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月28上式就是全電路歐姆定律。一段含源電路的歐姆定律或第28頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月29第29頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月30解對(duì)（a）的情況，回路中的電流為方向與所取得繞行方向相反。對(duì)（b）的情況，回路中的電流為第30頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月31例2試求電源向負(fù)載輸出功率為最大的條件。電源向負(fù)載輸出的功率為負(fù)載獲得最大輸出的條件滿足得第31頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月32由此可知，當(dāng)負(fù)載電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，負(fù)載獲得最大功率。上述條件叫做匹配條件。第32頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月334.4.3電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量，電勢(shì)差計(jì)補(bǔ)償原理

要想準(zhǔn)確地測(cè)一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)，必須在沒有任何電流通過該電源的情況下測(cè)定它的路端電壓。解決這個(gè)問題的辦法就是利用補(bǔ)償法。

第33頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月34滑線式電勢(shì)差計(jì)

在這個(gè)電路里，供電電源E、制流電阻R（調(diào)節(jié)R可以改變供電電源的輸出電流）和滑線電阻AB所組成的回路叫做輔助回路。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)分壓器。

撥動(dòng)滑動(dòng)接觸頭C，就可以改變A、C一段電阻兩端的電壓UAC，UAC就是用來代替可調(diào)電動(dòng)勢(shì)的。第34頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月35電勢(shì)差計(jì)的校正

要準(zhǔn)確地測(cè)定電動(dòng)勢(shì)，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確地測(cè)定平衡時(shí)AC一段電阻的阻值RAC和輔助回路的工作電流I。

第35頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月36工作電流I出于設(shè)計(jì)和使用的考慮，總是標(biāo)定為一定數(shù)值I0。

可以把待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值直接標(biāo)刻在各段電阻上（即儀器的面板上），無需計(jì)算就可直接讀數(shù)。

要準(zhǔn)確地測(cè)量電動(dòng)勢(shì)首先就得調(diào)節(jié)制流電阻R使工作電流準(zhǔn)確地達(dá)到標(biāo)定值I0。這一步工作叫做電勢(shì)差計(jì)的校準(zhǔn)。

第36頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月37這時(shí)，工作電流準(zhǔn)確地達(dá)到標(biāo)定值I0，校準(zhǔn)工作就完成了。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的多次測(cè)量工作來說，只有開頭的一次校準(zhǔn)是不夠的。這是因?yàn)楣╇婋娫吹碾妱?dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都不可能很穩(wěn)定，它們的變化將使工作電流偏離標(biāo)定值。因此，在測(cè)量過程中，要不時(shí)地進(jìn)行校準(zhǔn)。

第37頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月381.基爾霍夫方程組及其應(yīng)用基本概念支路：電源和（或）電阻串聯(lián)而成的通路。支路中電流強(qiáng)度處處相等。

節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。

§4.5基爾霍夫方程組回路：若干條支路構(gòu)成的閉合通路。

第38頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月39基爾霍夫方程組

（1）基爾霍夫第一方程組

又稱節(jié)點(diǎn)電流方程組。規(guī)定：流向節(jié)點(diǎn)的電流強(qiáng)度前面寫減號(hào)，從節(jié)點(diǎn)流出的電流強(qiáng)度前面寫加號(hào)，匯于節(jié)點(diǎn)的各支路電流強(qiáng)度的代數(shù)和為零。

第39頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月40（2）基爾霍夫第二方程組

又稱回路電壓方程組。它的基礎(chǔ)是穩(wěn)恒電場(chǎng)的環(huán)路定律。

規(guī)定電勢(shì)從高到低的電勢(shì)降落為正，電勢(shì)從低到高的電勢(shì)降落為負(fù)，沿回路環(huán)繞一周。電勢(shì)降落的代數(shù)和為零。

電阻上電勢(shì)降的正負(fù)：流過電阻的電流方向與繞行方向一致，電勢(shì)降為正，流過電阻的電流方向與繞行方向相反，電勢(shì)降為負(fù)。

電源上電勢(shì)降的正負(fù)：回路繞行時(shí)由電源的正極穿過負(fù)極，電勢(shì)降為正；回路繞行時(shí)由電源的負(fù)極穿過正極，電勢(shì)降為負(fù)。

第40頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月41復(fù)雜電路回路方程數(shù)應(yīng)為電路的獨(dú)立回路數(shù)，形象地說，是其網(wǎng)孔數(shù)。

第41頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月42解標(biāo)定各支路電流及回路繞行方向如圖所示。對(duì)節(jié)點(diǎn)A有對(duì)回路I，有對(duì)回路II，有解得

I1=160毫安，

I2=--20毫安。

第42頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月43例2如圖所示的電路，解：選定各支路電流及回路繞行方向如圖。根據(jù)基爾霍夫方程組，可列出如下方程第43頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月44聯(lián)列上述方程，代入數(shù)據(jù)解得：3）基爾霍夫方程組應(yīng)用小結(jié)

i)

標(biāo)定支路電流方向，標(biāo)定回路繞行方向。ii)

列出基爾霍夫第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，流入的電流為負(fù)，流出的電流為正。iii)

列出基爾霍夫第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，繞行方向與電阻上標(biāo)定電流方向一致的，該電阻的電勢(shì)降為正；反之，取負(fù)。電動(dòng)勢(shì)與繞行方向相反的，其電勢(shì)降為正，反之為負(fù)。電動(dòng)勢(shì)方向與回路繞行方向一致的，該電源的電勢(shì)降取負(fù)值，反之取正。第44頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月45iV）解方程組，確定支路電流的實(shí)際方向。解出的電流值為正的，實(shí)際電流方向與標(biāo)定方向相同，反之，實(shí)際電流方向與標(biāo)定方向相反。

3.例題例1電阻均為R的導(dǎo)線，組成一立方框架，求其對(duì)角線兩端a、b間的電阻。第45頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月46可知由歐姆定律，a、b兩端的電阻滿足解得第46頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月47例2平衡電橋電阻R1、R2、R3和R4聯(lián)成四邊形ABCD，每一邊叫做電橋的一個(gè)臂。

A和C之間接上直流電源E，B和D之間聯(lián)接檢流計(jì)G。B、D支路叫做橋路。

當(dāng)B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等時(shí)，叫做電橋平衡；反之，叫做電橋不平衡。檢流計(jì)就是為了檢查電橋是否平衡用的。

電橋平衡時(shí)

第47頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月48根據(jù)歐姆定律，代入上列二式，可得兩式相除，得

電橋的平衡條件

第48頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月49上述平衡條件，常常寫成下述形式：

第49頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月50電路有三個(gè)網(wǎng)孔，可列出三個(gè)回路電壓方程解得第50頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月514.7.1逸出功與熱電子發(fā)射

金屬側(cè)的正離子對(duì)價(jià)電子有吸引力，價(jià)電子要想掙脫阻力飛離金屬就要做一定的功，這個(gè)功叫做逸出功。不同金屬的逸出功不同。

在常溫下，電子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不高，只有少數(shù)動(dòng)能大的電子能夠脫離金屬，一般不易覺察。隨著溫度逐漸升高，動(dòng)能大于逸出功而飛離金屬的電子逐漸增大。當(dāng)溫度高達(dá)1000度以上時(shí)，金屬開始顯著發(fā)射電子，這種現(xiàn)象叫做熱電子發(fā)射。§4.7接觸電勢(shì)差與溫差現(xiàn)象第51頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月524.7.2接觸電勢(shì)差什么是接觸電勢(shì)差？?jī)煞N不同的金屬緊密接觸在一起時(shí)，兩金屬間會(huì)出現(xiàn)一定的電勢(shì)差，這種電勢(shì)差稱為接觸電勢(shì)差。②接觸電勢(shì)差是怎樣產(chǎn)生的？當(dāng)A、B兩種金屬尚未接觸時(shí)

勢(shì)阱深度費(fèi)米能量逸出功在自由電子的數(shù)密度相等溫度相同情況下,從金屬A逸出的電子多從金屬B逸出的電子少第52頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月53當(dāng)A、B兩種金屬緊密接觸時(shí)：接觸電勢(shì)差來自兩金屬逸出功的不同。+-兩種金屬構(gòu)成的閉合電路三種金屬構(gòu)成的閉合電路第53頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月54塞貝克效應(yīng)

塞貝克在1822年發(fā)現(xiàn)，在兩種不同金屬構(gòu)成的閉合電路中，當(dāng)兩個(gè)接頭的溫度不等時(shí)，電路中出現(xiàn)電流，這稱為塞貝克效應(yīng)。4.7.3溫差電動(dòng)勢(shì)（熱電動(dòng)勢(shì)）導(dǎo)體內(nèi)可以存在與熱現(xiàn)象有關(guān)的非靜電力和電動(dòng)勢(shì)，稱為熱電動(dòng)勢(shì)。

第54頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月55珀耳帖效應(yīng)

當(dāng)電流通過兩種不同金屬A和B間的接觸面時(shí)，也會(huì)有吸熱或放熱的現(xiàn)象發(fā)生。這種效應(yīng)稱珀耳帖效應(yīng)。

吸熱放熱雖然這種熱量與電流相伴隨，但接頭處是吸熱還是放熱取決于電流方向，可見它不同于焦耳熱（焦耳熱與電流方向無關(guān)，且只放不吸），后來稱為珀耳帖熱。第55頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月56由于電子密度不同，兩種金屬接觸時(shí)，自由電子將發(fā)生擴(kuò)散。

這種擴(kuò)散作用，也可等效地看成是一非靜電力，它在接觸面上形成一定的電動(dòng)勢(shì)（稱為珀耳帖電動(dòng)勢(shì)）。

吸收和釋放珀耳帖熱的過程，分別與電池的放電和充電過程相當(dāng)。

單一溫度下只依靠珀耳帖電動(dòng)勢(shì)也不能在閉合回路中建立穩(wěn)恒電流。因?yàn)閷?duì)于兩種金屬聯(lián)成的回路，若接觸處的溫度相同，接觸處的兩個(gè)珀耳帖電動(dòng)勢(shì)大小相等方向相反，閉合回路中的總電動(dòng)勢(shì)為零。第56頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月57湯姆遜效應(yīng)

將一金屬棒的兩端維持在不等的溫度T1和T2上，并外加一電流通過此棒，則在此棒中除了產(chǎn)生和電阻有關(guān)的焦耳熱外，還會(huì)吸收或釋放一定的熱量。吸熱放熱這種效應(yīng)稱為湯姆遜效應(yīng)，吸收或釋放的熱量稱為湯姆遜熱。第57頁，課件共