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接触电位差是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的科技类名词术语。

中国,从来就是一个文化底蕴极度丰富的国家,中国的文字,更是凝聚着中国的文化精魂[1]。中国最早出现的和文字相关的文化记忆就是仓颉造字,小小的文字中蕴藏了无限的文化[2],然后就出现了最初的甲骨文

名词解释

接触电位差是指两种不同金属接触时产生的电位差,与金属材质和接触面温度因素有关。

接触电位差在接地系统中的概念:

接触电位差:接地短路电流流过接地装置时,大地表面形成分布电位,在地面上离设备水平距离为1.0米处与设备外壳、构架或墙壁离地面的垂直距离为2.0米处两点间的电位差称为接触电位差。接地网孔中心对接地网接地极的最大电位差,称为最大接触电位差。

两种不同的金属互相接触时所产生的电位差,即双电层间的电位差。两物体紧密接触,其间距小于 25 × 10 — 8 cm 时,就出现双电层和接触电位差。其数值与两种金属的性质及接触面的温度有关,与接触面的大小和接触时间的长短无关。在两金属相接触后,逸出功较小的金属由于失去电子而增高电势,逸出功较大的金属由于增加电子而降低电势,两者之间就呈现出了电位差。

任何导体插入电解质溶液中,原本的固体与液体两相介质中各自平衡状态就被相互影响。

以金属锌插入硫酸锌溶液中为例,极性水分子和金属表面锌离子相互吸引而定向排列在金属表面上;同时锌离子在水分子的吸引和不停的热运动冲击下,有脱离晶格的趋势,这样就存在两种情况,一是金属中的电子吸引溶液中的金属离子而存在使离子沉积到金属上的作用,二是金属溶解到溶液中。

刚才说的两种情况哪个起主导作用是随材料而有所不同的,但无论哪一种先起作用,都是引起一方减弱,另一方增强的结果,从而导致最终两相趋于平衡。就像两种东西存在温度差一样,接触一定时间后,会相互作用而至平衡状态。

当然,在电化学过程中,这种平衡是动态的,那么金属表面和溶液界面上就形成了一定的剩余电荷分布。有电荷,有距离(尽管这个距离极短),那这不就是一个电容器嘛?这也就是所谓的双电层。电容器嘛,那当然就有电场。

这个电场两端的电位差,就是电极电势的主要来源。

那么,两个导体同时插入电解质溶液中,当然就是在每一个电极与溶液界面处都形成一个双电层,都产生一定的电极电势,注意,这是电势,不是电压。就像水的势能与水压不是同一概念一样。

参考文献