Був відкритий ряд Вольти – це ряд металів, в якому кожний попередній метал отримує додатній потенціал при контакті з одним з наступних металів:
Al, Zn, Sn, Cd, Pb, Sb, Bi, Hg, Fe, Сu, Au, Pt, Pd.
Після проведених дослідів Вольта сформулював два закони.
Контактна різниця потенціалів двох металів залежить лише від їх хімічного складу та температури.
Різниця потенціалів між кінцями розімкненого кола, яке складається з декількох послідовно з‘єднаних металічних провідників, що мають однакову температуру, не залежить від проміжних провідників,
Під тісним контактом розуміється зближення поверхонь металів на відстані порядку розміру комірки кристалічної решітки.
Причиною виникнення контактної різниці потенціалів є різна робота виходу А електронів з металів та різна концентрація n0 вільних електронів в кристалічних решітках металів.
Робота виходу А електрона з метала – це та робота, яку необхідно виконати електрону, щоб вийти з метала в оточуюче середовище.
Роботу виходу прийнято вимірювати в електрон-вольтах (еВ).
Електрон-вольт (еВ) дорівнює роботі переміщення електрона в електричному полі між точками з різницею потенціалів в 1В:
Повна контактна різниця потенціалів двох металів може бути отримана у вигляді формули:
,де: А1, А2 – робота виходу з метала 1 та 2; n01, n02 – концентрація електронів в металі 1 та 2; Т – абсолютна температура контакту; k – стала Больцмана. Якщо коло складається з декількох металів, то маємо такий вираз для різниці потенціалів:
Т=const для всіх контактів: 
.
Якщо з‘єднати кінцеві провідники між собою, то в замкненому колі з різних металів, які мають однакову температуру, контактна різниця потенціалів струму не створює!
2. Термо – е. р.с.. Термопара. Ефект Пельтьє.
Термоелектричний ефект – це фізичне явище виникнення термо – е. р.с. в електричному колі з різнорідних металів внаслідок залежності контактної різниці потенціалів від температури.
А, В –різні метали; 1,2 – контакти;
Т1, Т2 – температури контактів, Т1>T2;
Uкрп1, Uкрп2 – контактні
Різниці потенціалів на контактах 1 та 2 ; І – струм, зумовлений термо – е. р.с.: 
. Отже, вираз для термо – е. р.с. має вигляд: 
, де: 
– коефіцієнт для даної пари металів 1 та 2.
Термоелемент чи термопара – це замкнене коло з різних провідників, яке створює струм за рахунок різниці температур контактів (спаїв) між провідниками.
В термопарі відбувається пряме перетворення теплової енергії в електричну, але к. к.д. низький: від 0,1% до 7 % . За допомогою термопари зручно виміряти велику температуру (термопара з : Pt та Pt +10% R0→ t≈17000C).
А, b – спаї (контакти); 1,2 – провідники з любих металів;
G – прилад, що фіксуючє струм, який зумовлений 
;
Якщо підтримувати Тb сталою величиною, то ∆Т~Та, отже можна проградуювати прилад G у відмітках температури.
Ефект Пельтьє – це фізичний ефект зворотній термоелектричному ефекту: при протіканні по замкненому колу з двох різних провідників струму від зовнішнього джерела струму контактні спаї матимуть різну температуру (температура спаїв буде залежати від напряму струму в колі).
Цей ефект був відкритий в 1834 р. французом Ж. Ш. Пельтьє. Фізична суть цього явища полягає у передачі електронами, що утворюють струм, своєї енергії іонам кристалічної решітки в одному спаї, та навпаки, отримання електронами енергії від іонів в іншому спаї, що веде до нагрівання одного та охолодження іншого спаю. К. к.д. ефекту Пелтьє низький.
Ви прочитали: "Постійний електричний струм – частина 3"Читати далі