Температурен коефициент на съпротивление 1

Електрическото съпротивление на проводника в обикновено зависи от проводник материал по дължина и напречното сечение, или по-кратко - съпротивлението и геометричните размери на проводника. Тази зависимост е добре позната и се изчислява по формулата:

Известен всеки и закона на Ом за хомогенна част от електрическата верига. от който се вижда, че колкото по-малко ток, толкова по-висока устойчивост. По този начин, ако съпротивлението на проводника е постоянен, с увеличаване на напрежението прилага ток трябва да бъде линейно расте. Но в действителност не е така. Съпротивлението на проводниците не е постоянен.

Примерите не са много да се търси. Ако регулиран захранване (с волтметър и амперметър), за да се свържете с крушка, и постепенно да увеличи натиска върху него, което води до ал, че е лесно да се види, че токът не се увеличава линейно: напрежение подходи номиналната лампа ток чрез намотка нараства по-бавно и светлината свети по-ярко.

Няма такъв, който удвои силата на тока в спиралата, се надигна и ток. закона на Ом, като че ли не е доволен. Всъщност закона на Ом се извършва, както и устойчивостта точно лампа с нажежаема жичка не е постоянен, то зависи от температурата.

Припомнете си, което е свързано с висока проводимост метал електрически. Това е свързано с присъствието на метали в голям брой носители - компоненти на ток - електронна проводимост. Това електрони, генерирани от електрони на валенцията на металните атоми, които за всички проводника са общи, те не принадлежат към всеки отделен атом.

Под влияние на приложеното електрическо поле на тел без проводни електрони преминават от хаотичен повече или по-малко нормалното придвижване - се формира на електрическия ток. Но електроните в пътя им отговарят пречки йонната решетка нееднородност, като решетъчни дефекти хетерогенна структура поради флуктуация.

Електроните взаимодействат с йоните губят скорост, енергия прехвърлена на йоните на решетката, тя преминава в решетъчни вибрации йони и хаоса топлинна движение на електроните се амплифицират от проводника и се нагрява чрез преминаване ток през него.

В диелектрици, полупроводници, електролити, газове, които не са полярни течности - може да се даде Resistance причина, обаче, закона на Ом, очевидно, не остава постоянна линейна.

Така метали, повишаване на температурата води до по-нататъшно увеличаване на термичните вибрациите на кристалната решетка, както и устойчивостта на движение увеличава проводникова електрони. Това е очевидно от експеримента с лампата: яркост се увеличава, но токът отслабва. Това означава, че промяната в температурата се е отразило на съпротивлението на жичката на лампата.

В резултат на това става ясно, че съпротивлението на метални проводници зависи почти линейно от температурата. И ако вземем предвид, че нагревателен проводник геометричните размери малко се променят, както и електрическо съпротивление е почти линейно зависи от температурата. В зависимост от това може да се изрази по формулата:

Обърнете внимание на факторите. Да предположим, при 0 ° С е равно на проводник резистентност К0, а след това при температура на т ° С това ще отнеме стойност R (т) и относителна промяна в съпротивлението е равно на # 945; * т ° С Тук е коефициентът на пропорционалност # 945; и той се нарича температурен коефициент на съпротивление. Той се характеризира зависимостта на електрическото съпротивление на веществото от настоящото си температура.

Това съотношение е числено равно на относителна промяна в електрическото съпротивление на проводника при промяна на температурата от 1K (един градус Келвин, което е еквивалентно на промяна в температурата на един градус по Целзий).

За метали TCR (температурен коефициент на съпротивление # 945), въпреки относително малък, но винаги по-голяма от нула, поради преминаването на ток повече електрони се сблъскват с йони решетка, по-висока от температурата, т.е. по-високата им термична хаотично движение и по-висока скорост. Сблъсквайки се с хаотична движение на йони решетъчни, метални електрони губят енергия, която виждаме в резултата - диригент на съпротивление се увеличава при нагряване. Това явление се използва технически в съпротивителни термометри.

Така температурен коефициент на съпротивление # 945; Той се характеризира зависимостта на електрическо съпротивление материал и измерената температура в 1 / - в градуси по Келвин -1. Стойност с обратен знак се нарича коефициент на топлопроводимост.

Що се отнася до чисти полупроводници, за тях TCR е отрицателен, което означава, че съпротивлението намалява с увеличаване на температурата, което се дължи на факта, че с повишаване на температурата, повече електроните в групата на проводимостта, като по този начин увеличаване на концентрацията на дупки. Същият механизъм е характерно неполярни течни и твърди диелектрици.

Полярни течности устойчивост драстично намалява с повишаване на температурата поради намаляване на вискозитета и дисоциация на растеж. Този имот се използва за защита на електронни лампи от опустошенията на големи отскачане на токове.

В сплави, легирани с полупроводници, електролити и газове загряват резистентност зависимост е по-сложна, отколкото тази на чисти метали. Сплавите с много ниска TCR, като Манганови и константан, се използват в електрически уреди.