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汤姆逊效应是指金属中温度不均匀时，温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。
像气体一样，当温度不均匀时会产生热扩散，因此自由电子从温度高端向温度低端扩散，在低温端堆积起来，从而在导体内形成电场，在金属棒两端便引成一个电势差。
这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。
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