当两种不同的导体A和B组成闭合回路时，若两端接点的温度不同（分别为t0和t），则回路中将产生一个电动势（称为热电动势）,形成回路电流，这种装置称为热电偶。该热电动势是由接触电动势和温差电动势两部分组成，其大小与两导体的性质和接点的温度有关，这种现象称塞贝克效应，即热电效应。
组成热电偶的两根导体A和B称为热电极；焊接的一端称为热电偶的热端（又称测量端、工作端），热端温度用t表示；与导线连接的一端称为热电偶的冷端（又称参考端、自由端），参考端的温度t0通常是恒定的。
使用热电偶测温时，热电偶的工作端一般要插入需要测温的生产设备中；自由端置于生产设备外，并使其温度恒定（如置于冰水混合液体中保持O°C），在自由端接人仪表以测其热电动势。如果热电偶两端所处温度不同，则测温回潞中会产生热电动势，其热电动势的大小和方向只与热电极材料的性质和温度有关，而与热电极的粗细、长短无关。在自由端温度t0保持不变的情况下，用显示仪表测得热电动势的数值后，便可知道测温度温度的大小。

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