Екі металдың түйіспесінің зоналық теориясы

Егер екі металды түйістерсе, олардың арасында потенциалдар айырымы пайда болады, оны түйіспелік потенциалдардың айырымы дейді. Итальян физигі А.Вольта егерде Al, Zn, Sn, Pb, Bi, Hg, Fe, Cu, Ag, Au, Pt, Pd элементтерін осы көрсетілген ретпен түйістірген жағдайда, әрбір алдыңғы элемент келесінің кез-келген біреуімен түйістірілген жағдайда оң зарядқа ие болатындығын анықтаған. Сондықтан бұл қатар Вольта қатары делінеді. Әртүрлі элементтер үшін потенциалдар айырымы ондық бөліктен бірнеше вольтқа дейін жетеді. Вольта эксперименттік жолмен екі заңды тағайындады:

1. 
   Түйіспелік потенциалдардың айырымы тек түйісетін металдардың
   

2. Температуралары бірдей, өзара тізбектей жалғанған әртүрлі өткізгіштердің түйіспелік потенциалдарының айырымы аралық өткізгіштердің химиялық құрамына байланысты болмайды және оның шамасы шеткі өткізгіштер өзара түйістірілгенде пайда болатын потенциалдар айырымына тең.

Вольтаның екінше заңына сәйкес, температуралары бірдей бірнеше металдан тұратын тұйық тізбекте электр қозғаушы күші (э.қ.к) пайда болмайды, яғни электр тоғы қозбайды. Ал түйіспелердің температуралары бірдей болмаған жағдайда тізбекте термоэлектрлік деп аталатын элект тоғы пайда болады. Термоэлектрлік тоқтың пайда болу құбылысын Зеебек эффектісі дейді. Зеебек эффектісін, сондай-ақ бұл құбылыспен тығыз байланысты Пельте және Томсон эффектілерін термоэлектрлік құбылыстар деп атайды.

мұндағы э.қ.к-і термоэлектрлік күш деп аталады. Бұл құбылыс температураны өлшеу үшін қолданылады. Ол үшін термоэлементтер немесе термопаралар қолданылады.

Француз ғалымы әртүрлі өткізгіштердің түйіспелері арқылы электр тоғы жүрген кезде оның бағытына байланысты джоульдік жылумен қатар қосымша энергияның бөлінетіндігін немесе жұтылатындығын анықтады. Сонымен, Пельте құбылысы Зеебек құбылысына кері құбылыс болды. Ток күшінің квадратына пропорционал болатын Джоуль жылуынан өзгеше Пельте жылуы ток күшінің бірінші дәрежесіне пропорционал және ток бағыты өзгергенде таңбасы да өзгереді. Бұл құбылыс термоэлектрлік жартылайөткізгіш суытқыштарда және кейбір электрондық құрылғыларда қолданылады.

В. Томсон (Кельвин) термоэлектрлік құбылыстарды зерттей келе, эксперименттер нәтижесінде дәлелдеп, әрқалыпты қыздырылған өткізгіш арқылы ток жүргенде Пельте жылуына ұқсас қосымша жылудың бөлінетіндігін (жұтылатындығын) анықтады. Бұл құбылыс Томсон құбылысы делінді. Бұл құбылыс былайша түсіндірілді. Өткізгіштің температурасы жоғары бөлігінде электрондардың орташа энергиясы жоғары болғандықтан, температураның кему бағытында қозғала отырып электрондар өз энергиясының біраз бөлігін торға береді, сондықтан Томсон жылуының бөлінуі болады. Ал электрондар температураның арту бағытында қозғалатын болса, онда олар өз энергияларын тор энергиясы арқылы толтырады, нәтижесінде Томсон жылуы жұтылады.