
【化】 contact potential difference
接觸電位差(Contact Potential Difference)是指兩種不同導體或半導體材料接觸時,由于材料表面電子逸出功差異形成的電勢差。該現象由英國物理學家Lord Kelvin于1898年首次系統研究,是固體物理學和電子工程領域的基礎概念。
從微觀機制解釋,當兩種電子逸出功(Work Function)不同的材料接觸時,電子會從逸出功較低的材料向逸出功較高的材料遷移,直至界面處形成阻止電子繼續流動的平衡電場。這個平衡狀态下的電勢差值即為接觸電位差,其數學表達式為: $$ V_C = frac{phi_B - phi_A}{e} $$ 其中$phi_A$和$phi_B$分别代表兩種材料的逸出功,$e$為電子電荷量。
該現象對現代電子器件設計具有關鍵影響:
根據美國國家标準技術研究院(NIST)的《電子材料特性手冊》,典型金屬組合的接觸電位差範圍在0.1-3V之間。例如銅與鋅接觸時會産生約0.75V的電位差,這一數據已被廣泛應用于腐蝕防護工程領域。
(參考文獻:1. Ashcroft & Mermin《固體物理學》;2. IEEE電氣與電子術語标準詞典;3. NIST SP 960-17電子材料數據庫)
接觸電位差是一個涉及物理學和電氣工程的多場景概念,其含義根據應用領域不同有所差異:
金屬接觸層面
指兩種不同金屬接觸時,因材料功函數差異産生的電勢差()。這是由于電子從功函數較低的金屬向功函數較高的金屬轉移,形成雙電層結構導緻的電位差,具體數值與材料性質和接觸面溫度相關。
電力系統層面
在接地系統中,特指接地故障電流流經接地裝置時,地面上特定兩點間的電位差。具體定義為:
需注意,該概念在不同領域的具體定義可能因标準或場景存在細節差異,實際應用時應參考相關行業規範。
變換圖側鍊取代垂體炎儲蓄減少對稱表處理程式多站線路二烴基胂化氰灌液泵鼓室底井然有序寄生蟲性睑炎開航開市行情可移動終端連續鑄造聯營協定立法調查腦橋外側絲偏側迷走神經緊張症輕便起重機屈耳茨氏試驗任意形式軟疣原生小體三碘甲腺原氨酸四堿價酸糖水停機指令網狀濾心烷基笨磺酸鹽