如果使用的是同一种金属进行接触,由于材料性质完全相同,原子对电子的束缚力没有差别,因此不会产生电子的定向移动,也就无法形成接触电势。没有接触电势,热电偶就无法感知温度变化,自然也就不能用于测温了。
为什么热电偶必须由两种材料组成?
温度对接触电势的大小有直接影响。随着温度的升高,电子的移动速率会加快,这会导致接触电势随之增大。正是因为不同金属间能产生随温度变化的接触电势,我们才能通过测量这个电势来反推温度,而同种金属无法提供这种物理机制。
热电偶之所以必须由两种不同材质的金属组成,是因为其测温的核心原理依赖于接触电动势。当两种不同的金属在接触时,由于它们的原子对最外层自由电子的束缚能力存在差异,这会导致电子在接触端发生定向移动,从而产生接触电动势,这是测温的基础。