Контактні явища.

При з’єднанні двох різних провідників між ними виникає контактна різниця потенціалів, це явище у кінці ХYIII ст. відкрив італійський вчений А. Вольта. Він експериментально встановив два закони:

1. Контактна різниця потенціалів, що виникає при з'єднанні двох різних провідників, залежить лише від їх хімічного складу i температури.

2. Різниця потенціалів на кінцях кола, що складається з послідовно з‘єднаних кількох провідників, які перебувають при однаковій температурі, не залежить від їх хімічного складу проміжних провідників, а визначається лише різницею потенціалів, що виникає при безпосередньому кон­такті крайніх провідників.

Як уже було сказано у попередньому розділі, робота виходу електронів залежить від хімічного складу металу, температури і стану його поверхні.

При контакті двох металів з роботами виходу А ₁ і А ₂ виникає зовнішня контактна різниця потенціалів

. (4.3)

де - заряд електрона. це різниця потенціалів між двома точками, що перебувають дуже близько від поверхні першого і другого контактуючих металів поза ними. Ця різниця характеризує електростатичне поле створене контактом двох металів у просторі, що їх оточує. Крім зовнішньої різниці потенціалів, при контакті двох металів виникає також і внутрішня контактна різниця потенціалів. Причиною виникнення внутрішньої контактної різниці потенціалів є різна концентрація електронів провідності у цих металах. Різниця потенціалів зумовлює дифузійний потік електронів від металу з більшою концентрацією до металу з меншою концентрацією електронів. Внаслідок дифузійного переходу електронів, на межі двох металів виникає внутрішня різниця потенціалів

, (4.4)

де - стала Больцмана; Т – температура. Об’єднавши вирази (4.3) і (4.4), отримаємо формулу для контактної різниці потенціалів

, (4.5)

яка виникає на межі двох металів. Досліди показують, що зовнішня контактна різниця потенціалів практично не залежить від температури, в той час як внутрішня контактна різниця потенціалів зростає пропорційно абсолютній температурі. Проведені розрахунки свідчать про те, що при кімнатній температурі .