第3章恒定電流.

1、一、電流一、電流 電流密度電流密度(1) 形成電流的條件形成電流的條件1.1.電流電流 在導(dǎo)體內(nèi)可以自由移動(dòng)的電荷在導(dǎo)體內(nèi)可以自由移動(dòng)的電荷(載流子載流子) 在半導(dǎo)體中是電子或空穴在半導(dǎo)體中是電子或空穴 在金屬中是電子在金屬中是電子 在電解質(zhì)溶液中是離子在電解質(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)差兩端要存在有電勢(shì)差3.1 電流的恒定條件及導(dǎo)電規(guī)律電流的恒定條件及導(dǎo)電規(guī)律(2) 電流的方向電流的方向正電荷移動(dòng)的方向定義為電流的方向正電荷移動(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。電流的方向與自由電子移動(dòng)的方

2、向是相反的。ddqIt(3) 電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)通過任一截面的電量，叫做電流強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)通過任一截面的電量，叫做電流強(qiáng)度是表示電流強(qiáng)弱的物理量，是標(biāo)量，用是表示電流強(qiáng)弱的物理量，是標(biāo)量，用 I 表示。表示。單位：庫侖單位：庫侖/秒秒=安培安培國際單位制基本量國際單位制基本量毫安毫安(mA)、微安、微安( A)(1) 引入引入描述電流分布的物理量描述電流分布的物理量電流密度電流密度(2) 定義：定義：2. 電流密度電流密度ddcosdIj SjS電流密電流密度矢量度矢量大小：大?。和ㄟ^該點(diǎn)單位垂直截面的電流通過該點(diǎn)單位垂直截面的電流方向：方向：該點(diǎn)電流的方向該點(diǎn)電流的方向dSndSIj

3、SddIj Sn單位：?jiǎn)挝唬篈/m2(3) 電流線電流線規(guī)定：規(guī)定：曲線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的電流密曲線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的電流密度方向相同；而任一點(diǎn)的曲線數(shù)密度與該點(diǎn)的電度方向相同；而任一點(diǎn)的曲線數(shù)密度與該點(diǎn)的電流密度的大小成正比流密度的大小成正比在導(dǎo)體中引入的一種形象在導(dǎo)體中引入的一種形象化的曲線，用于表示電流化的曲線，用于表示電流的分布的分布 由一束電流線圍成的管狀區(qū)叫由一束電流線圍成的管狀區(qū)叫電流管電流管根據(jù)電荷守恒定律，在單位時(shí)間內(nèi)通過閉合曲面向外流出根據(jù)電荷守恒定律，在單位時(shí)間內(nèi)通過閉合曲面向外流出的電荷，等于此閉合曲面內(nèi)單位時(shí)間所減少的電荷的電荷，等于此閉合曲面內(nèi)單位時(shí)

4、間所減少的電荷1. 電流的電流的連續(xù)性方程連續(xù)性方程對(duì)于任意一個(gè)閉合曲面，在單位時(shí)間內(nèi)從閉合曲面向外對(duì)于任意一個(gè)閉合曲面，在單位時(shí)間內(nèi)從閉合曲面向外流出的電荷，即通過閉合曲面向外的總電流為流出的電荷，即通過閉合曲面向外的總電流為dSIjSddqtdddSqjSt 電流的連續(xù)性：電流的連續(xù)性： 單位時(shí)間內(nèi)通過閉合曲單位時(shí)間內(nèi)通過閉合曲面向外流出的電荷等于此時(shí)面向外流出的電荷等于此時(shí)間內(nèi)閉合曲面里電荷的減少間內(nèi)閉合曲面里電荷的減少電流連續(xù)電流連續(xù)性方程性方程二、電流連續(xù)性方程二、電流連續(xù)性方程 恒定電流條件恒定電流條件2. 恒定電流條件恒定電流條件電荷分布不隨時(shí)間變化電荷分布不隨時(shí)間變化0dqdt

5、0 SSdj 電流線連續(xù)地穿過閉合曲面包圍的體積，穩(wěn)恒電電流線連續(xù)地穿過閉合曲面包圍的體積，穩(wěn)恒電流的電流線不可能在任何地方中斷，永遠(yuǎn)是連續(xù)的曲流的電流線不可能在任何地方中斷，永遠(yuǎn)是連續(xù)的曲線。線。 當(dāng)導(dǎo)體中任意閉合曲面滿足上式時(shí)，閉合曲面內(nèi)當(dāng)導(dǎo)體中任意閉合曲面滿足上式時(shí)，閉合曲面內(nèi)沒有電荷被積累起來，此時(shí)通過導(dǎo)體截面的電流是恒沒有電荷被積累起來，此時(shí)通過導(dǎo)體截面的電流是恒定的。定的。電流的電流的恒定條件恒定條件 恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)相同之處相同之處 電場(chǎng)不隨時(shí)間改變電場(chǎng)不隨時(shí)間改變 滿足高斯定理滿足高斯定理 滿足環(huán)路定理，是保守場(chǎng)，可引入電勢(shì)概念滿足環(huán)路定理，是保守場(chǎng)，可引入電勢(shì)

6、概念 恒定的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)恒定的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同之處不同之處 產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的電荷是運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的電荷是運(yùn)動(dòng)的電荷 電荷分布不電荷分布不隨時(shí)間改變隨時(shí)間改變 穩(wěn)恒電場(chǎng)的存在總伴隨著能量的轉(zhuǎn)移穩(wěn)恒電場(chǎng)的存在總伴隨著能量的轉(zhuǎn)移歐姆歐姆（Georg Simom Ohm，1787-1854） 德國物理學(xué)家，他從德國物理學(xué)家，他從1825年開始研年開始研究導(dǎo)電學(xué)問題，他利用電流的磁效究導(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，在驗(yàn)電器來測(cè)定電勢(shì)差，在1827年發(fā)年發(fā)現(xiàn)了以他名字命名的歐姆定律?，F(xiàn)了以他名字命名的歐姆定律。 電流和電阻

7、這兩個(gè)術(shù)語也是由歐電流和電阻這兩個(gè)術(shù)語也是由歐姆提出的。姆提出的。三、歐姆定律的微分形式三、歐姆定律的微分形式 當(dāng)導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差時(shí)，導(dǎo)體中就有電流通過當(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)體中的電流一段導(dǎo)體中的電流I 與其兩端的電勢(shì)差與其兩端的電勢(shì)差U(=U1-U2)成正比成正比一段均勻電路的歐姆定律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GUI RUI R:電阻電阻(歐姆歐姆)a. 歐姆定律歐姆定律URI+_1. 電阻率電阻率三、歐姆定律的

8、微分形式三、歐姆定律的微分形式積分形式積分形式G =1/R:電導(dǎo)電導(dǎo)(S西門子西門子) b.電阻定律電阻定律對(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)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)度體的電阻與它的長(zhǎng)度l 成正比，與它的橫截面積成正比，與它的橫截面積S成反比成反比SlR ：電阻率電阻率=1/ ：電導(dǎo)率電導(dǎo)率c. 電阻與溫度的關(guān)系電阻與溫度的關(guān)系21211TT 叫作電阻的叫作電阻的溫度系數(shù)溫度系數(shù)，單位為，單位為K-1，與導(dǎo)體的材料有關(guān)。，與導(dǎo)體的材料有關(guān)。電阻率的數(shù)量級(jí)：電阻率的數(shù)量級(jí)：純金屬：純金屬：10-8W W .m 合金：合金：10-6W W .m

9、半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：10-510-6W W .m絕緣體：絕緣體：1081017W W .md.應(yīng)用應(yīng)用： 小小用來作導(dǎo)線用來作導(dǎo)線 大大用來作電阻絲用來作電阻絲 小小制造電工儀表和標(biāo)準(zhǔn)電阻制造電工儀表和標(biāo)準(zhǔn)電阻 大大金屬電阻溫度計(jì)金屬電阻溫度計(jì)2. 超導(dǎo)體超導(dǎo)體有些金屬在某些溫度下，其電阻會(huì)突變?yōu)榱恪＿@個(gè)溫度有些金屬在某些溫度下，其電阻會(huì)突變?yōu)榱恪＿@個(gè)溫度稱為超導(dǎo)的稱為超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變溫度，上述現(xiàn)象稱為，上述現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象超導(dǎo)現(xiàn)象。在一定。在一定溫度下能產(chǎn)生零電阻現(xiàn)象的物質(zhì)稱為溫度下能產(chǎn)生零電阻現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體超導(dǎo)體。3. 歐姆定律微分形式歐姆定律微分形式 上式給出了上式給出了j j與與E

10、 E的點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系的點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系 更適用于表征性質(zhì)各異的導(dǎo)體材料的特征更適用于表征性質(zhì)各異的導(dǎo)體材料的特征 適用范圍比積分形式大適用范圍比積分形式大UUU(UU )UUIRR I jS.SlSlR./jSUUSlSlEU /l jE場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E E的方向和電流密度的方向和電流密度矢量矢量j j的方向處處一致的方向處處一致 .Ej例例1 一塊扇形碳制電極厚為一塊扇形碳制電極厚為 t，電流從半徑為，電流從半徑為 r1的端面的端面 S1流向流向半徑為半徑為 r2的端面的端面 S2，扇形張角為，扇形張角為 ，求：，求：S1 和和 S2面之間的電面之間的電阻。阻。解：解：rtdrSdldR 21rrrtd

11、rR 12lnrrtR dr 平行于電流方向，平行于電流方向，dS 垂直于電流方向。垂直于電流方向。r1r2 tS1S2例例2.2.有一內(nèi)半徑為有一內(nèi)半徑為R R1 1，外半徑為，外半徑為R R2 2的金屬圓柱筒，的金屬圓柱筒，長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為l，其電阻率為，其電阻率為 ，若圓柱筒內(nèi)緣的電勢(shì)高，若圓柱筒內(nèi)緣的電勢(shì)高于外緣的電勢(shì)，且它們的電勢(shì)差為于外緣的電勢(shì)，且它們的電勢(shì)差為U時(shí)，圓柱體時(shí)，圓柱體中沿徑向的電流為多少中沿徑向的電流為多少? （思路）由導(dǎo)體電阻的定義求金（思路）由導(dǎo)體電阻的定義求金屬圓柱筒的徑向電阻，再由歐姆定屬圓柱筒的徑向電阻，再由歐姆定律求導(dǎo)體的徑向電流。律求導(dǎo)體的徑向電流。 取一

12、半徑為取一半徑為r，厚度為，厚度為dr的的同軸薄圓柱體（如右圖所示），同軸薄圓柱體（如右圖所示），由電阻的定義可得該圓柱體的由電阻的定義可得該圓柱體的徑向電阻為徑向電阻為解：解：rlrR2dd該圓柱體的徑向電阻為該圓柱體的徑向電阻為圓柱筒的徑向總電阻為圓柱筒的徑向總電阻為212dRRrlrR積分解得積分解得 12ln2RRlR 由于圓柱筒內(nèi)外緣之間的電由于圓柱筒內(nèi)外緣之間的電勢(shì)差為勢(shì)差為U，所以，由歐姆定律可，所以，由歐姆定律可求得圓柱筒的徑向電流為求得圓柱筒的徑向電流為12ln2RRlURUI 電場(chǎng)在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為電功率，電場(chǎng)在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為電功率， 記作記作P電功率等于電路

13、兩端的電壓和通過電路的電流的乘積電功率等于電路兩端的電壓和通過電路的電流的乘積APUItP:單位單位(W W 瓦特瓦特)URI+_1. 電功率電功率四、電功率四、電功率 焦耳定律焦耳定律 實(shí)驗(yàn)表明：含有電阻實(shí)驗(yàn)表明：含有電阻R的一段電路發(fā)熱為：的一段電路發(fā)熱為：2QI Rt Q:單位單位(J 焦耳焦耳)URI+_2. 焦耳定律焦耳定律（1）. 焦耳定律焦耳定律（2）. 熱功率熱功率22QUPI RtR 熱功率密度熱功率密度 p22PjpEV 五、金屬導(dǎo)電的經(jīng)典微觀解釋五、金屬導(dǎo)電的經(jīng)典微觀解釋加外電場(chǎng)：自由電子速度加外電場(chǎng)：自由電子速度 = 原來的速度原來的速度 + 附加定向速度附加定向速度附

14、加定向速度的平均值稱為附加定向速度的平均值稱為漂移速度漂移速度u自由電子加速度：自由電子加速度：Emea設(shè)電子散射在空間均勻幾率分布，則初始時(shí)設(shè)電子散射在空間均勻幾率分布，則初始時(shí)00u而下一次碰撞前：而下一次碰撞前：1euE m 一個(gè)平均自由程內(nèi)，電子的平均漂移速度一個(gè)平均自由程內(nèi)，電子的平均漂移速度2euEm 而而1 平均碰撞周期平均碰撞周期 平均碰撞頻率平均碰撞頻率 平均自由程平均自由程 平均速率平均速率2e uEm SlI 一段電流管一段電流管 沿電流管取一圓柱體沿電流管取一圓柱體, , 如圖如圖 截面截面 S 長(zhǎng)長(zhǎng) l = u t , 電流電流 I 則則unej考慮方向考慮方向或或2

15、2nejEm比較比較Ej得得22nemT(這一矛盾待用量子論解釋這一矛盾待用量子論解釋)qneu t S Ineu SjneuT T但對(duì)于大多數(shù)金屬但對(duì)于大多數(shù)金屬2e uEm 【例題例題】: :銅中電流密度銅中電流密度 j = 2.4A/mm2 = 2.4106A/m2自由電子數(shù)密度自由電子數(shù)密度 n = 8.41028m-3，求電子漂移速率，求電子漂移速率解：解： u14108 . 1sm【討論討論】: : 電阻及其發(fā)熱的微觀解釋電阻及其發(fā)熱的微觀解釋 電壓電壓電子加速電子加速碰撞晶格碰撞晶格原子熱運(yùn)動(dòng)加劇、導(dǎo)體升溫原子熱運(yùn)動(dòng)加劇、導(dǎo)體升溫jne628192.4 108.4 101.6 1

16、0Sa思考？思考？5110 m s熱運(yùn)動(dòng)速率熱運(yùn)動(dòng)速率+1. 電源電源（1）定義）定義 能夠提供能夠提供非靜電力非靜電力的裝置叫作的裝置叫作電源電源。電源的作用是把其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。電源的作用是把其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋７庆o電力的方向非靜電力的方向由電源負(fù)極指向正極。由電源負(fù)極指向正極。靜電力欲使正電荷從高電位到低電位。靜電力欲使正電荷從高電位到低電位。非靜電力非靜電力欲使正電荷從低電位到高電位。欲使正電荷從低電位到高電位。電源內(nèi)部電流從負(fù)極板到正極板叫電源內(nèi)部電流從負(fù)極板到正極板叫內(nèi)電路內(nèi)電路電源外部電流從正極板到負(fù)極板叫電源外部電流從正極板到負(fù)極板叫外電路外電路一、非靜電力一、非

17、靜電力3.2 電源及其電動(dòng)勢(shì)電源及其電動(dòng)勢(shì)（2） 電源的種類電源的種類(3) 電源的表示法電源的表示法電勢(shì)高的地方為正極，電勢(shì)低的地方為負(fù)極。電勢(shì)高的地方為正極，電勢(shì)低的地方為負(fù)極。電解電池、蓄電池：化學(xué)能電解電池、蓄電池：化學(xué)能電能電能光電池光電池 ：光能：光能 電能電能發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) ：機(jī)械能：機(jī)械能電能電能1. 引入引入為了表述不同電源轉(zhuǎn)化能量的能力，為了表述不同電源轉(zhuǎn)化能量的能力，引入了電源電動(dòng)勢(shì)這一物理量。引入了電源電動(dòng)勢(shì)這一物理量。 dLKl+2. 定義定義把單位正電荷繞閉合回路一周時(shí)，電源非把單位正電荷繞閉合回路一周時(shí)，電源非靜電力做的功定義為電源的電動(dòng)勢(shì)靜電力做的功定義為電源的電

18、動(dòng)勢(shì)。二、電動(dòng)勢(shì)二、電動(dòng)勢(shì)作用在單位正電作用在單位正電荷上的非靜電力荷上的非靜電力dKl內(nèi)因?yàn)殡娫赐獠繘]有非靜電力，所以可因?yàn)殡娫赐獠繘]有非靜電力，所以可寫為：寫為：電源電動(dòng)勢(shì)的大小等電源電動(dòng)勢(shì)的大小等于把單位正電荷從負(fù)于把單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極時(shí)非靜電力所作的極時(shí)非靜電力所作的功。功。3 計(jì)算計(jì)算4 說明：說明： 電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，但有方向；其方向?yàn)殡娫磧?nèi)部電勢(shì)升高的方電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量，但有方向；其方向?yàn)殡娫磧?nèi)部電勢(shì)升高的方向，即從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)的方向。向，即從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)的方向。 電動(dòng)勢(shì)的大小只取決于電源本身的性質(zhì)，而與外電路

19、無關(guān)。電動(dòng)勢(shì)的大小只取決于電源本身的性質(zhì)，而與外電路無關(guān)。 電動(dòng)勢(shì)的單位為伏特。電動(dòng)勢(shì)的單位為伏特。 電源內(nèi)部也有電阻，稱為內(nèi)阻。電源內(nèi)部也有電阻，稱為內(nèi)阻。 電源兩極之間的電勢(shì)差稱為路端電壓，與電源的電動(dòng)勢(shì)是不電源兩極之間的電勢(shì)差稱為路端電壓，與電源的電動(dòng)勢(shì)是不同的。同的。三、電源的路端電壓三、電源的路端電壓UUUE dl1. 路端電壓：路端電壓：電源兩端的電壓，即單位正電荷從正極電源兩端的電壓，即單位正電荷從正極移到負(fù)極靜電場(chǎng)力把所作的功。移到負(fù)極靜電場(chǎng)力把所作的功。+電源內(nèi)電源內(nèi)既存在穩(wěn)恒電場(chǎng)既存在穩(wěn)恒電場(chǎng) ，又存在與非靜電，又存在與非靜電力力 等效的非靜電場(chǎng)：等效的非靜電場(chǎng)： EF0F

20、Kq ()jEK jIEkI從路端電壓角度看：從路端電壓角度看：UIr( (路端電壓小于電動(dòng)勢(shì)路端電壓小于電動(dòng)勢(shì)) )電源放電電源放電EK()EKdl 電源內(nèi)UU r()EKdlUII 電源內(nèi)從能量角度看：從能量角度看：或或電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻RIAB從路端電壓角度看：從路端電壓角度看：UIr電源充電電源充電KE()EKdl 電源內(nèi)Ur()EKdlUII 電源內(nèi)從能量角度看：從能量角度看：2UIII r2IUII r( (路端電壓大于電動(dòng)勢(shì)路端電壓大于電動(dòng)勢(shì)) )或或RIAB電源外電源外僅有穩(wěn)恒電場(chǎng)僅有穩(wěn)恒電場(chǎng),EjE 推動(dòng)導(dǎo)線中正電荷由高電位到低電位，將電能轉(zhuǎn)推動(dòng)導(dǎo)線中正電荷由高電位到低電位，將

21、電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，穩(wěn)恒電場(chǎng)起著能量中轉(zhuǎn)的作用化為其它形式的能，穩(wěn)恒電場(chǎng)起著能量中轉(zhuǎn)的作用 E0r 理想電壓源理想電壓源 Un交流電路交流電路： n暫態(tài)電路暫態(tài)電路： 定定態(tài)態(tài)電電路路n直流電路直流電路： 3 3 簡(jiǎn)單電路簡(jiǎn)單電路 直流電路的基本方程依據(jù)直流電路的基本方程依據(jù)0,0SLj dSE dln 簡(jiǎn)單電路：簡(jiǎn)單電路：能夠通過運(yùn)用元件串、并聯(lián)的計(jì)算能夠通過運(yùn)用元件串、并聯(lián)的計(jì)算法將電路化為一個(gè)單回路法將電路化為一個(gè)單回路n 復(fù)雜電路：不能將元件的聯(lián)結(jié)方式歸并為串、復(fù)雜電路：不能將元件的聯(lián)結(jié)方式歸并為串、并聯(lián)的電路并聯(lián)的電路 iiiinnnRIPRURRRRUUUUIIII221212

22、1;1212122111111;nnniiiiiUUUUIIIIRRRRUIPRRR高阻起主高阻起主要作用要作用低阻起主要作用低阻起主要作用平衡電橋平衡電橋電勢(shì)差計(jì)電勢(shì)差計(jì)補(bǔ)償電路補(bǔ)償電路等效等效簡(jiǎn)單電路簡(jiǎn)單電路 功用：制流、分壓功用：制流、分壓 聯(lián)接方式聯(lián)接方式: :RCAB變阻器KARVABK使用須知使用須知: : 了解變阻器之總電阻了解變阻器之總電阻 ，ABR 接通電源前接通電源前限流（串入）限流（串入）- - 達(dá)最大達(dá)最大ACR分壓（并入）分壓（并入）- - 達(dá)最小達(dá)最小ACRnI額定電流額定電流6V2W6W3WAB2W2W6WR2VEC1R2R3R4R5R6R121I2I3I1230

23、.5A,2A,1.5AIII 112CEUIRR 4V電路中電路中3個(gè)電阻并聯(lián)，其個(gè)電阻并聯(lián)，其等效電阻為等效電阻為R而而12CEUI R解得解得1R WR與與3個(gè)電阻的關(guān)系為個(gè)電阻的關(guān)系為341111RRRR代入數(shù)據(jù)，解得：代入數(shù)據(jù)，解得：2R W3.5 溫差電現(xiàn)象溫差電現(xiàn)象1 湯姆孫效應(yīng)湯姆孫效應(yīng) d( )dkTE Tl溫度梯度溫度梯度湯姆孫系數(shù)湯姆孫系數(shù)dd( )ddQT T Itl湯姆孫電動(dòng)勢(shì)湯姆孫電動(dòng)勢(shì)TTTKTTlETTTd)(d(L),(自由電子氣，熱擴(kuò)散自由電子氣，熱擴(kuò)散)IIT T+T kE(a) 吸熱過程吸熱過程IIT T+T kE(b) 放熱過程放熱過程單位長(zhǎng)度吸熱率單位

24、長(zhǎng)度吸熱率非靜電場(chǎng)強(qiáng)非靜電場(chǎng)強(qiáng)2. .佩爾捷效應(yīng)佩爾捷效應(yīng)IIBAkE(a) 吸熱過程吸熱過程IIBAkE(b) 放熱過程放熱過程ITdtdQ)(相對(duì)佩爾捷系數(shù)相對(duì)佩爾捷系數(shù)接頭處吸熱率接頭處吸熱率佩爾捷電動(dòng)勢(shì)：佩爾捷電動(dòng)勢(shì)：AB(T ) = BA(T ) (自由電子數(shù)密度差，擴(kuò)散自由電子數(shù)密度差，擴(kuò)散)單一湯姆孫效應(yīng)，在回路中并不能形成穩(wěn)恒電流單一湯姆孫效應(yīng)，在回路中并不能形成穩(wěn)恒電流單一佩爾捷效應(yīng)，在回路中也不能形成穩(wěn)恒電流單一佩爾捷效應(yīng)，在回路中也不能形成穩(wěn)恒電流3 澤貝克效應(yīng)澤貝克效應(yīng)T1T2AB 澤貝克效應(yīng)澤貝克效應(yīng) 澤貝克效應(yīng)澤貝克效應(yīng)= =湯姆孫效應(yīng)湯姆孫效應(yīng)+ +佩爾捷效應(yīng)佩爾捷效應(yīng)佩爾捷電動(dòng)勢(shì)佩爾捷電動(dòng)勢(shì) AB(T1) 和和 BA(T2)