Thermospannungen - viel genutzt und fast immer falsch erklärt

Abstract

Die Funktionsweise von Thermoelementen wird in Lehrbüchern der Experimentalphysik, in Schulbüchern und in Anfängerpraktika an Hochschulen zumeist einfach auf die auftretenden Kontaktspannungen bzw. deren Temperaturabhängigkeit zurückgeführt. Die tatsächliche Ursache für die Entstehung einer Thermospannung, nämlich die Thermodiffusion von Ladungsträgern, wird dabei quantitativ wie konzeptuell völlig vernachlässigt. Wir zeigen zunächst nochmals, wie die auftretenden Kontaktspannungen kompensiert werden und erläutern das Phänomen der Thermodiffusion. Anschließend demonstrieren wir, wie die Entstehung einer Thermospannung anschaulich und gegebenenfalls auch ohne mathematische Hilfsmittel dargestellt werden kann.