在(zài)材(cái)料中(zhōng)存(cún)在(zài)電位差(chà)時會產(chǎn)生(shēng)電流(liú)，存(cún)在(zài)溫度差時會產(chǎn)生熱(rè)流。從(cóng)電子論的觀(guān)點來看，在金(jīn)屬(shǔ)和(hé)半(bàn)導體(tǐ)中，不論是電流還是熱(rè)流(liú)都與(yǔ)電子(zǐ)的運(yùn)動有關(guān)係(xì)，故電位差，溫度差，電(diàn)流，熱(rè)流之間存在著交(jiāo)叉聯(lián)係(xì)，這(zhè)就構(gòu)成(chéng)了熱(rè)電效(xiào)應。這種熱(rè)電現象很早(zǎo)就被發(fā)現，它(tā)可以(yǐ)概(gài)括為三個基本的熱電(diàn)效應。

（1）賽貝(bèi)克(kè)效應

    1821年(nián)德(dé)國(guó)科學家(jiā)賽貝克(kè)發現，當兩種不同(tóng)的(dí)導體組成一(yī)個閉合(hé)回路，且(qiě)兩接(jiē)點處(chǔ)溫(wēn)度(dù)不(bù)同，則(zé)回路(lù)中(zhōng)將(jiāng)產生電勢和電流，這種現(xiàn)象(xiàng)稱賽(sài)貝(bèi)克效應，如下圖(tú)所(suǒ)示(shì)，相應的(dí)電(diàn)勢稱(chēng)為熱(rè)電勢(shì)或(huò)溫差(chà)電(diàn)勢，其方向取決於(yú)溫(wēn)度(dù)梯度(dù)的(dí)方(fāng)向。

    鉑佬——鉑(bó)熱電偶(ǒu)可測(cè)1700℃高溫(wēn)，鎳鉻——鎳(niè)矽(guī)熱(rè)電偶(ǒu)有高的(dí)靈敏度和與(yǔ)溫度成正比的熱電勢，銅——康(kāng)銅熱電偶在高於室(shì)溫(wēn)直(zhí)至(zhì)15K的(dí)溫度範圍仍具有高(gāo)靈敏度(dù)，低於4K的溫度(dù)可(kě)用(yòng)特(tè)種(zhǒng)金(jīn)鑽合金(jīn)——銅熱電(diàn)偶或(huò)金(jīn)鐵合(hé)金(jīn)——鎳(niè)鉻熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)。熱(rè)電偶測溫被廣泛用於科研(yán)和工(gōng)業(yè)生產中。

    半導體的(dí)塞(sāi)貝克效應則用(yòng)於(yú)溫(wēn)差發(fā)電(diàn)，由(yóu)於(yú)半導體溫差(chà)發電(diàn)機的(dí)體積小，重量輕，結構簡單，工(gōng)作(zuò)安(ān)靜，無幹(gān)擾(rǎo)並可利(lì)用(yòng)多種熱(rè)源(yuán)（如(rú)煤熱(rè)，油熱，地熱，海(hǎi)洋(yáng)溫(wēn)差(chà))等優(yōu)點，且可(kě)在惡(è)劣條件(jiàn)下(xià)工作(zuò)，故適(shì)於(yú)做(zuò)空間(jiān)飛(fēi)行(háng)器，海(hǎi)底(dǐ)電纜(lǎn)係(xì)統，海(hǎi)上燈塔(tǎ)，石(shí)油(yóu)井台及(jí)無(wú)人島(dǎo)嶼(yǔ)上觀(guān)測(cè)站(zhàn)的輔(fǔ)助電(diàn)源，還可(kě)以用(yòng)於(yú)心髒起搏(bó)器中。另外(wài)，由(yóu)於(yú)熱電(diàn)性與材料的成分和(hé)組織(zhī)有密切關係，故利用熱電性分析合金的成分及組(zǔ)織(zhī)變化(huà)也是(shì)一種很(hěn)有效(xiào)的方法(fǎ)，如熱電(diàn)性可用於研(yán)究合金的(dí)時效和鋼(gāng)材(cái)的回火(huǒ)。

（2）帕爾帖效應(yīng)

1834年珀(pò)爾(ěr)帖發(fā)現(xiàn)電流通(tōng)過兩種金(jīn)屬時(shí)，將(jiāng)會使(shǐ)接點(diǎn)吸(xī)熱(rè)或(huò)放熱。如果電(diàn)流從一(yī)個方向流(liú)過(guò)接點(diǎn)使(shǐ)接(jiē)點吸熱(rè)，那麼(mó)電(diàn)流反(fǎn)向(xiàng)後就(jiù)會(huì)使其放(fàng)熱。在(zài)兩(liǎng)種金(jīn)屬(shǔ)的(dí)閉(bì)合回路(lù)中(zhōng)，若電(diàn)流(liú)方(fāng)向(xiàng)在接(jiē)點處(chǔ)與塞貝克(kè)效(xiào)應(yīng)產(chǎn)生的熱(rè)電(diàn)流方向一(yī)致(zhì)時，該(gāi)接點就(jiù)要吸熱(rè)；這(zhè)時，另一端的接(jiē)點處電流方(fāng)向(xiàng)將與塞貝(bèi)克(kè)效應(yīng)的(dí)熱電流方向(xiàng)相反，該接點(diǎn)就要放(fàng)熱(rè)。這一現(xiàn)象(xiàng)稱(chēng)為(wéi)珀爾帖(tiè)效應。單(dān)位時間內兩種金屬接點(diǎn)吸(xī)收（或放出）的熱(rè)

帖效應(yīng)發生(shēng)的熱(rè)量總是(shì)疊(dié)加(jiā)到焦(jiāo)耳熱中(zhōng)或從中(zhōng)減(jiǎn)去，而不能(néng)以單獨(dú)的(dí)形式(shì)得(dé)到。利用(yòng)焦耳(ěr)熱(rè)與(yǔ)電(diàn)流方向無(wú)關的事實(shí)，假(jiǎ)設(shè)先按一個方(fāng)向通(tōng)電，然後按(àn)另一方向(xiàng)通(tōng)電，若(ruò)從(cóng)量(liáng)熱(rè)計測到兩種情(qíng)況(kuàng)的熱量相減即可消(xiāo)去焦耳熱。相(xiāng)減(jiǎn)的結果(guǒ)即為珀爾(ěr)帖熱的兩倍(bèi)。

    金屬熱(rè)電偶的(dí)珀(pò)爾(ěr)帖效應小，半導(dǎo)體熱電偶的珀(pò)爾帖效應(yīng)大(dà)。珀爾(ěr)帖效應主要用(yòng)來進行(háng)溫差(chà)製(zhì)冷(lěng)，溫差可達150℃之多。尤(yóu)其對小容量製冷相(xiāng)當*，適(shì)用於(yú)做(zuò)各種小(xiǎo)型恒溫器，以(yǐ)及要求(qiú)無(wú)聲(shēng)，無(wú)幹擾，無(wú)汙染(rǎn)等(děng)特殊場合，因(yīn)此可(kě)用(yòng)在(zài)宇(yǔ)宙(zhòu)飛(fēi)行(háng)器和(hé)人造衛星，真空冷(lěng)卻(què)阱，紅外綫探測器等冷卻(què)裝(zhuāng)置上。

（3）湯姆遜(xùn)效應(yīng)

1847年(nián)湯姆遜發(fā)現，當電流通過一根(gēn)有溫度(dù)梯度(dù)的金屬導綫時，則(zé)在(zài)導(dǎo)體(tǐ)中(zhōng)除產生焦(jiāo)耳熱外(wài)，還要產生(shēng)額外的吸熱或放(fàng)熱(rè)現象，這(zhè)種熱電(diàn)現(xiàn)象(xiàng)稱為(wéi)湯(tāng)姆(mǔ)遜(xùn)效應(yīng)，電流(liú)方(fāng)向(xiàng)與(yǔ)導綫(xiàn)中(zhōng)熱流(liú)方(fāng)向一(yī)致時產生放熱效應(yīng)，反(fǎn)之產(chǎn)生(shēng)吸(xī)熱(rè)效(xiào)應。