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Elektromotorische Krfte 



ihre kinetische Energie nach den Sto- 

 gesetzen bertragen. Dies immerzu, so da 

 fortwhrend im ganzen Leitungsgebiete 

 Verwandlung von potentieller Energie der 

 Elektronen in kinetische Energie der Mole- 

 kle, d. h. in Wrme stattfindet. Die mathe- 

 matische Diskussion des Vorgangs zeigt, 

 da die so gewissermaen durch Reibung 

 der Elektrizitt an der Materie hervor- 

 gebrachte Gegen-EMK in der Tat der 

 Stromstrke proportional sein mu. 



) Thomsoneffekt. Erwrmt man einen 

 Leiter an einer Stelle, whrend man eine 

 andere Stelle durch Khlen auf tiefer Tem- 

 peratur hlt, so wird zwischen diesen beiden 

 Stellen eine EMK wirksam, die von 

 der kalten zu der warmen Stelle ge- 

 richtet ist. Die umherschweifenden Elek- 

 tronen oder Ionen mssen nmlich stets mit 

 dem Leiter im Wrmegleichgewicht stehen, 

 d. h. sie mssen dieselbe mittlere kinetische 

 Energie haben, wie die neutralen Molekle 

 des Leiters. Sie verhalten sich in den 

 Zwischenrumen zwischen denselben genau 

 wie die Molekle eines in einem Lsungs- 

 mittel aufgelsten Stoffes und ben durch die 

 Zusammenste mit den Moleklen einen dem 

 osmotischen Druck analogen elektrosmo- 

 tischen Druck" aus. Wird die Temperatur 

 des Leiters an einer Stelle erhht, so wchst 

 auch der elektrosmotische Druck und die 

 Elektronen strmen solange in der Richtung 

 des Wrmestromes, bis der durch die Elektro- 

 nenanhufung an der kalten Stelle auftretende 

 elektrische Gegendruck dem elektrosmoti- 

 schen Druckberschu das Gleichgewicht 

 hlt. Die zur kalten Stelle gedrngten 

 Elektronen erhalten so auf Kosten von kineti- 

 scher Energie der Molekle potentielle Energie, 

 kurz es entsteht durch den Wrmestrom 

 eine dem Wrmestrom entgegengerichtete 

 EMK. Sie mu sich darin uern, da ein 

 elektrischer Strom in einem solchen Leiter 

 eine grere oder kleinere Wrmeentwicke- 

 lung ergibt, als der Joule sehen Wrme 

 entspricht, je nachdem er seine Elektronen 

 mit dem oder gegen den Wrmestrom fhrt; 

 je nachdem also jene EMK als Verbraucher- 

 oder Generatorkraft ausgenutzt wird. Das ist 

 aber gerade das, was im sogenannten Thom- 

 soneffekt beobachtet wird. Das elektrische 

 Feld, welches den Strom treibt, wird in dem 

 einen Falle von jener EMK geschwcht, 

 im anderen Falle verstrkt, so da die 

 bewegten Elektronen oder Ionen zwischen 

 zwei Zusammensten mit Moleklen ent- 

 weder weniger oder mehr kinetische Energie 

 aufnehmen, als sie es tun, wenn das Tempe- 

 raturgeflle fehlt. 



y) Peltiereffekt. Bringt man zwei ver- 

 schiedene Leiter 1 und 2 (Fig. 11) in Be- 

 rhrung, so mu von dem Leiter 1, in dem 



die Elektronen oder Ionen den greren 

 elektrosmotischen Druck haben sollen, 

 Elektrizitt in den Leiter 2 gedrckt werden. 

 So wirkt analog wie beim Thomsoneffekt, so- 

 wohl bei A wie bei B, eine EMK im Sinne 

 der Pfeile von 2 nach 1. Schickt man 

 einen Strom im Sinne der gefiederten 

 Pfeile, so wird das ihn treibende Feld 



Fig. 11. 



bei B geschwcht, bei A verstrkt. In- 

 folgedessen erfahren bei B die passierenden 

 Elektronen zwischen zwei Zusammensten 

 eine kleinere Beschleunigung, bei A eine 

 grere als in einem homogenen Leiter; um 

 unter diesen Umstnden die mittlere kine- 

 tische Energie der Molekle und Elektronen 

 gleich zu halten, mu also bei B kinetische 

 Energie von den Moleklen auf die Elektronen, 

 bei A von den Elektronen auf die Molekle 

 bergehen, d. h. bei B tritt Abkhlung, bei 

 A Erwrmung auf. Das ist es, was beim Peltier- 

 effekt beobachtet wird. 



) Thermoelemente. Was wir unter 

 y gefunden haben, ist, etwas anders ausge- 

 drckt: durch den Elektronenstrom wird 

 Wrme von B weggenommen und nach A 

 auf hhere Temperatur berfhrt. Das ist 

 ein Vorgang, der nach dem zweiten Haupt- 

 satz der Wrmelehre nur erzwungen werden 

 kann, dem sich also eine Kraft widersetzt. 

 Daher ist zu schlieen, da mit dem Ein- 

 treten einer Temperaturdifferenz zwischen 

 A und B eine EMK in dem Kreise auf- 

 tritt, die sich dem Elektronenstrom in 

 der Richtung der gefiederten Pfeile 

 widersetzt. Heizt man also A von auen und 

 khlt B ab, so ist in der Kombination unserer 

 zwei Leiter ein Strom im entgegengesetzten 

 Sinne der gefiederten Pfeile zu erwarten. 

 Das tritt in der Tat bei den sogenannten 

 Thermoelementen ein. Der Mechanismus ist 

 der: Mit der Temperatur nimmt der elek- 

 trosmotische Druck in 2 schneller zu wie in 1, 

 so da die EMKK bei A und B mit zunehmen- 

 der Temperatur kleiner werden. Wird A auf 

 hhere Temperatur erhitzt wie B, so heben 

 sich die EMKK bei A und B nicht mehr auf, 

 sondern es bleibt ein Ueberschu im ge- 

 nannten Sinne, der den Thermostrom be- 

 wirkt. Man erkennt, da Thomsoneffekt, 

 Peltiereffekt, Thermokraft stets kombiniert 

 auftreten mssen, und da sie im Grunde 



