§3. Жартылай өткізгіштер мен металдардагы контактілік

потенциалдар айырмасы. Вольта заны.

Екі түрлі металл

жанаскан кезде олардың ара-

сында потенциалдар айыр-

масы пайда болатындыгын

1797 Жылы Вольта ашты. 41-сурет

Сонымен катар Вольта мынаны анықтады:

Егер эртүрлі бірнеше А,В,С,0 металдарды біріктіре тізбектеп

жалгаса (41-суреттегідей), сонда осы ретгегі өткізгіштердің шет-

кілерінің ұштарында пайда болған потенциалдар айырмасы тек шеткі

А мен Ә өткізгіштің табигатына гана байланысты да, олардың ара-

сында қандай В мен С өткізгіштері тұрганына тәуелсіз болады деп

Вольта тағайындады. Әр текті металдар жанасқанда пайда болған

276

потенциалдар айырмасы контактілік по-

тенциалдар айырмасы деп аталады. Кон-

тактілік потенциалдар айырмасы металдар

мен жартылай өткізгіштердін арасындағы

шекарада да, сондай-ак екі жартылай

өткізгіштің арасындагы шекарада да пайда

болады. Контактілік потенциалдар айыр-

масының пайда болуын тереңірек кара-

стырайык. Ол үшін екі А мен В

металдардан тұратын тұйык тізбек алып

(42-сурет) 1,2,3,4,5 нүктелерін бастыра

отырып контурды орағытқандағы потенциалдардың өзгеруін карап

шығайық. Бірінші мен екінші нүктелердің арасында потенциалдар

айырмасының болу себебі металдардағы электрондар потенциалдық

шұңқыр ішінде. У2=Үз, өйткені олар екеуі де бір түрлі металға

қатысты. А мен В металдардың тиіскен жерінде контактілік

потенциалдар айырмасы пайда болады. Мұны беретін үшінші

нүктеден (А металы) төртінші нүктеге (В металы) көшудегі

потенциалдың өзгеруі. У4=У5 бес пен алтыншы нүктелер (В металы

мен вакуум) арасында тагыда потенциал секірмесі болады, өйткені

металдағы электрондар потенциалдық шұңқыры ішінде. Осылайша екі

түрлі шаманы қарастыру керек; екі метал-дардың жанаскан жерінде

потенциалдар айырмасы (ішкі контактілік потенциалдар айырмасы)

жэне екі металдың беттерінің жанындагы бірінші мен алтьшшы

нүктелер (вакуумдагы) арасындагы потенциалдар айырмасы. Осы

соңғысы сы рткы контактілік потенциалдар айырмасы делінеді де,

әдетте өлшейтініміз осы болады. Сондықган оны көбінесе тек

контактілік потенциалдар айырмасы Удв дейді. Бір мен алтыншы

нүктелер арасында да потенциалдар айырмасы болуы себепті А мен В

металдардың еркін беттерінде электр зарядтары пайда болады.

Ретімен тізбектеп қосылған металдардың ұштарындағы потен-

циалдар айырмасы тек шеткі металдардың

табигатымен байланысты да, аралықгағы

металдардың табиғатына тәуелді емес.

Осыны дәлелдеу үшін ретімен орналасқан

А, В, С металдарды қарастырайык (43-

сурет).С онда тізбектің ұштарындағы потен-

циалдар айырмасы жеке қос металдардың

контактілік потенциалдар айырмасының

қосындысына тең,

277

У * = У.и, + У кг = { У . - У , ) + ( К - У в ) = У с - У , -

Осыдан мынандай кортынды шығаруға болады: Түрлі

металдарды тізбектеп косып түйык тізбек жасағанда осы металдардың

контактілік потенциалдар айырмасының косындысы тізбекте корыткы

электр козғаушы күшін туғызады. Өйткені, (аныктама бойынша)

расында да электр қозғаушы күші е дегеніміз - түйык тізбекті

орагытқанда үшырайтын барлық потенциалдар секірмелерінің

апгебралық қосындысы. Ендеше, мысалы үш түрлі А, В, С,

металдардың түйық контурын орағытқанда мынаны табамыз:

* = У я + Ус, + У « : = ( У . - У л ) + (У, - У „ ) + ( У , - У г ) = 0■

Осы қорытқы тізбектің барлык контактілері бірдей

температурада ғана дүрыс болады. Ең соңында мынандай

қорытындыға келеміз: Тек қана контактілік потенциалдар

айырмасы бар болуынан электр қозғаушы күш пайда болады.

Бірінші текті өткізғіштер мен қабат екінші текті өткізғіштер, яғни

ток өткенде химиялык процестер жүретін, түйық тізбекте де

электр қозғаушы күш пайда болады.