64) Контактная разность потенциалов.
Контактная разность потенциалов – разность электрических потенциалов, возникающая между контактирующими телами в условиях термодинамического равновесия.
Если два твёрдых проводника привести в соприкосновение, то между ними происходит обмен электронами, причём вначале преимущественно электроны переходят из проводника с меньшей работой выхода в проводник с большей работой выхода. В результате этого процесса проводники приобретают электрические заряды противоположных знаков, что приводит к появлению электрического поля, препятствующего дальнейшему перетеканию электронов. В конечном счёте достигается равновесие, при котором потоки электронов в обоих направлениях становятся одинаковыми, и между проводниками устанавливается К. р. п. Значение К. р. п. равно разности работ выхода, отнесённой к заряду электрона.
Термоэлектрические явления — совокупность физических явлений, обусловленных взаимосвязью между тепловыми и электрическими процессами в металлах и полупроводниках. Абсолютные значения всех термоэлектрических коэффициентов растут с уменьшением концентрации носителей; поэтому в полупроводниках они в десятки и сотни раз больше, чем в металлах и сплавах.
Термопара - два провода из разных металлов, спаянных в одной точке. Для измерения разности температур удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковых термопары, соединенных навстречу друг другу
Принцип действия:
При соединении двух разных металлов, у которых разная работа выхода , возникает нескомпенсированный поток электронов с одного металла в другой. Первый проводник начинает заряжаться положительно, второй - отрицательно. Возникшее электрическое поле затрудняет перенос электронов из металла с более низкой работой выхода и способствует переносу электронов из другого металла. Потоки уравновешиваются и ток прекращается, что естественно для незамкнутой цепи. Проводники находятся под разными потенциалами и эту разность потенциалов (напряжение) легко измерить.
Применение: для измерения температуры различных типов объектов и сред, а так же в автоматизированных системах управления и контроля.
65) Ток в электролитах. Законы электролиза.
Электролиты– растворы кислот, солей, щёлочей, а также расплавы металлов.
Электролитическая диссоциация, это распад молекул на составляющие ионы
NaCl - Na+ + Cl-
Рекомбинация – восстановление молекулы
Na+ + Cl- - NaCl
Ток в электролите - упорядоченное движение ионов.
Электролиз — физико-химическое явление, состоящее в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, которое возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.
Первый закон Фарадея:
Масса M вещества,
выделившегося на электроде, прямо
пропорциональна электрическому заряду
Q, прошедшему через электролит:
если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности k называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.
Второй закон Фарадея:
Электрохимические эквиваленты различных веществ относятся, как их химические эквиваленты.
Химическим эквивалентом иона называется отношение молярной массы A иона к его валентности z. Поэтому электрохимический эквивалент:
где F — постоянная Фарадея.