Түйісу потенциалдар айырымы

Екі металл пластиналарды тығ ыз жанастырайық (4-сур.). Металдарда

4-сур.

еркін электрондар хаосты қ озғ алыста болатындық тан, пластинкалардың жанасу беттері арқ ылы электрондардың диффузиясы басталады. Егер жанасатын металдар бірдей жә не олар бір температурада тұ рса, онда тек электрондармен ғ ана алмасу жү реді, ө йткені электрондардың бір пластинкадан екінші пластинкағ а ө ту шарттары бірдей болады.

Ә ртү рлі металдан жасалынғ ан екі пластинкаларды жанастырайық. Бұ л пластиналарда кө лем бірлігінде еркін электрондардың саны ә ртү рлі, яғ ни еркін электрондардың концентрациясы ә ртү рлі. Айталық Б металында электрондардың концентрациясы, А металғ а қ арағ анда кө п болсын. Сонда Б металдан А металғ а, қ арама-қ арсы бағ ытқ а қ арағ анда, кө п электрон ө теді.

Егер электрондардың зарядтары болмаса, онда бұ лардың диффузиясы, екі пластинкадағ ы электрондардың концентрациялары тең ескенге дейін жү рер еді. Электронда зарядтың болуы бұ л кескінді ө згертеді.

Жанасқ анғ а жейін металл пластинкалар электр нейтраль еді. Олар тү йіскен кезде Б металы электрондарын жоғ алтып оң зарядталады, ал А металы электрондарды қ абылдап теріс зарядқ а ие болады. Сондық тан пластинкалар арасында, электрондардың тең дей ө тпеуі себептен, потенциалдар айырымы пайда болады. Ә ртекті металдар жанасқ ан кезде пайда болатын потенциалдар айырымын, тү йісу потенциалдар айырымы деп атайды. Бұ л потенциалдар айырымы электрондардың Б металдан А металғ а кө шуіне қ арсылық жасайды.

Металдар жанасқ аннан кейін алғ ашқ ы қ ысқ а уақ ыт аралығ ында,

электрондардың концентрацияларының айырмашылығ ы пайда болғ ан электр ө рісіне қ арағ анда, электрондарғ а артық ә сер етеді, сондық тан электрондар кө бінесе Б металдан А металғ а ө теді. Бұ л кезде электрондардың концентрациялар айырымы азайып, тү йісу потенциалдар айырымы артады. Бұ л процесс металдардың тү йісу беті арқ ылы екі жақ ты ө тетін электрондардың сандарының динамикалық тепе-тең дігі орнағ анғ а дейін жү реді.

Ә рбір екі металл ү шін бірдей температурада динамикалық тепе-тең дік кезінде тү йісу потенциалдар айырымы ең ү лкен мә нге ие болады. Тү йісу потенциалдар айырымы туралы сө з болғ анда оның максимал мә ні айтылады. Металдарда электрондардың концентрацияларының айырымы вольттің жү зден бір бө лігіндей ғ ана потенциалдар айырымын жасай алады.

Температура артқ ан кезде, екі металдағ ы еркін электрондар жылдам қ озғ ала бастайды; концентрациясы артық металда бұ л жылдамдық артығ ырақ болады. Ал бұ л қ арама-қ арсы бағ ытта ө тіп жатқ ан электрондардың сандарын ө згертіп, динамикалық тепе-тең дікті бұ зады. Б металдан А металғ а ө тіп жатқ ан артық электрондар қ айтадан пайда болады, бұ л тү йісу потенциалдар айырымының артуына алып келеді. Мұ ндай арту келесі динамикалық тепе-тең дік орнағ анғ а дейін жү реді. Сондық тан, тү йісу потенциалдар айырымы температурағ а тә уелді, жанасатын металдардың температурасы артқ ан кезде ө сіп отырады.

Тә жірибенің кө рсетуі бойынша, екі металдың ә рбірінде берілген температурада тү йісу потенциалдар айырымы тұ рақ ты жә не олардың араларында басқ а металл барма, немесе тікелей жанаса ма, оғ ан тә уелді емес (5-сур.).

5-сур.