Volta a stabilit experimental două legi:
Pentru a explica originea diferenței de potențial de contact, folosim conceptele teoriei benzii. Să luăm în considerare contactul a două metale cu diferite ieșiri de lucru A1 și A2. și anume cu poziții diferite ale nivelului Fermi (nivelul energetic superior ocupat de energie). Dacă A1 <А2 (этот случай изображен на рис. 26, а), то уровень Ферми располагается в металле 1 выше, чем в металле 2. Следовательно, при контакте металлов электроны с более высоких уровней металла 1 будут переходить на более низкие уровни металла 2, что приведет к тому, что металл 1 зарядится положительно, а металл 2 – отрицательно. Одновременно происходит относительное смещение энергетических уровней: в металле, заряжающемся положительно, все уровни смещаются вниз, а в металле, заряжающемся отрицательно, – вверх. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока между соприкасающимися металлами не установится равновесие, которое, как доказывается в статистической физике, характеризуется; совпадением уровней Ферми в обоих металлах (рис. 26, 6).
Deoarece pentru metale contactarea nivelurile Fermi coincid, și A1 și A2 a funcției de muncă nu se schimba (acestea sunt constante de metale și nu depind de faptul dacă există metale în contact sau nu), energia potențială a electronilor în punctele situate în afara metalului în imediata apropiere a suprafețele acestora (punctele A și B din figura 26, b) vor fi diferite. În consecință, între punctele A și B se stabilește o diferență de potențial, care, după cum rezultă din figură, este egală cu
Diferența de potențial (246.1), datorită diferenței funcției de lucru a metalelor de contact, se numește diferența de potențial de contact extern. Mai des se vorbește pur și simplu despre diferența de potențial de contact, care implică una externă.
În teoria cuantică, se demonstrează că cauza apariției unei diferențe de potențial de contact intern este diferența dintre concentrațiile de electroni și contactarea metalelor. # 916; # 966; "depinde de temperatura T a contactului metalic (deoarece se observă dependența EF de T), cauzând fenomenele termoelectrice. De regulă, # 916; # 966; „“ <<Δφ '.
Dacă, de exemplu, plumb pentru a contacta trei conductor diferit având aceeași temperatură, diferența de potențial între capetele circuitului deschis este egal cu suma algebrică a potențialelor salturi în toate contactele. Se poate arăta (am lăsa cititorului) nu depinde de natura conductorilor intermediare (a doua lege a volți).