Термопара с пассивной ветвью
Как уже отмечалось в разделе 1.2. главы 1, различают два варианта термопары с пассивной ветвью. В первом варианте в качестве пассивной ветви используется металлический проводник, термоЭДС которого значительно меньше термоЭДС второй полупроводниковой ветви. В этом случае термоЭДС металлической ветви можно пренебречь. Несмотря на это, при создании термоэлемента с пассивной ветвью стремятся выбрать такой материал для пассивной ветви, чтобы его термоЭДС отличалась по знаку от термоЭДС полупроводниковой ветви. В этом случае прибавка к общей термоЭДС термопары в целом приводит к некоторому возрастанию эффективности термопары с пассивной ветвью. Как уже отмечалось, пассивная ветвь используется в том случае, когда нет подходящего материала для применения полупроводниковой ветви. Описание термопары с такой пассивной ветвью ничем не отличается от описания термопар с двумя полупроводниковыми ветвями. Поэтому для расчета таких термопар вполне пригодны выражения, которыми описывается обычный термопарный элемент (см.1.1).
Особый случай представляют термопары, у которых одна из ветвей выполнена из сверхпроводника с коэффициентом термоЭДС а0 = 0, коэффициентами электропроводности и теплопроводности соответственно а0, к0. Схема такого термоэлемента приведена на рис.3.10. Для полупроводниковой ветви коэффициенты термоЭДС, электропроводности и теплопроводности - ар, ар, кр. Добротность пары, состоящей из полупроводникового материала и сверхпроводника, имеет вид
Выражение (3.68) может быть использовано для определения перепадов температуры и холодильного коэффициента, если применить обычные формулы для термопарного элемента. Выражение (3.68) справедливо для простейшего случая термопарного элемента (раздел 1.1.1). Такое допущение вполне достаточно, поскольку практические применения термопар с сверхпроводящей ветвью в настоящее время рассматриваются только для случая низких температур, где перепад температуры в ветвях не велик [128,136,189]иучет температурной зависимости свойств материала не целесообразен.