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將兩塊不同的金屬（如銅和鐵）靠在一起時(shí)，由于兩金屬中自由電子濃度的不同，使得電子從一金屬向另一金屬擴散轉移，電子轉移量與金屬所處的溫度有關(guān)。如果將兩塊金屬處于同一溫度，那么電子轉移會(huì )達到一種平衡，這種平衡使得兩金屬的接觸界面上產(chǎn)生一個(gè)電勢差，稱(chēng)為接觸電勢。溫度不同，接觸電勢也不同，根據接觸電勢的大小，可以測量觸點(diǎn)所處的溫度，這種裝置稱(chēng)為熱電偶。如果將兩個(gè)類(lèi)似于熱電偶的金屬接觸面置于不同的溫度下，并用導線(xiàn)將它們連接起來(lái)形成閉合回路，那么，在導線(xiàn)中將會(huì )產(chǎn)生不間斷的電流，這就是較簡(jiǎn)單的溫差發(fā)電。