當(dāng)有兩種不同的半導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路 ,其兩端相互連接時(shí),如果兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同,一端溫度為T,稱為工作端或熱端,另一端溫度為T₀ ,稱為自由端(也稱參考端)或冷端,則回路中就有電流產(chǎn)生,如圖2 - 1(a)所示,即回路中存在的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電動(dòng)勢(shì)。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個(gè):其一,當(dāng)有電流流過兩個(gè)不同導(dǎo)體的連接處時(shí),此處便吸收或放出熱量 (取決于電流的方向),稱為珀?duì)柼?yīng);其二,當(dāng)有電流流過存在溫度梯度的導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體吸收或放出熱量(取決于電流相對(duì)于溫度梯度的方向),稱為湯姆遜效應(yīng)。

兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。熱電偶的熱電勢(shì)E_AB(T,T₀ )是由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)合成的。接觸電勢(shì)是指兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在接觸處產(chǎn)生的電勢(shì),此電勢(shì)與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)處的溫度有關(guān)。溫差電勢(shì)是指同一導(dǎo)體或半導(dǎo)體在溫度不同的兩端產(chǎn)生的電勢(shì),此電勢(shì)只與導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度有關(guān), 而與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、截面大小.沿其長(zhǎng)度方向的溫度分布無關(guān)。無論接觸電勢(shì)或溫差電勢(shì)都是由于集中于接觸端點(diǎn)的電子數(shù)不同而產(chǎn)生的電勢(shì),熱電偶測(cè)量的熱電勢(shì)是二者的合成。當(dāng)回路斷開時(shí)，在斷開處a\b之間便有一電動(dòng)勢(shì)差△V,其極性和大小與回路中的熱電勢(shì)一致 ,如圖2- 1(b) 所示。并規(guī)定,在冷端,當(dāng)電流由A流向了時(shí),稱A為正極,B為負(fù)極。實(shí)驗(yàn) 表明,當(dāng)△V很小時(shí),△V與△T成正比關(guān)系。定義△V對(duì)△T的微分熱電勢(shì)為熱電勢(shì)率,又稱塞貝克系數(shù)。塞貝克系數(shù)的符號(hào)和大小取決于組成熱電偶的兩種導(dǎo)體的熱電特性和結(jié)點(diǎn)的溫度差。