Afhængighed af modstand på temperatur

En af egenskaberne hos enhver lederDen elektriske strøm af materialet er modstandens temperaturafhængighed. Hvis den er repræsenteret som en graf på et koordinatsystem plan, hvor tidsintervallerne er markeret på den vandrette akse (t), og den lodrette - værdien af ​​den ohmske modstand (R), derefter opnåelse vi en stiplet linie. Temperaturafhængigheden af ​​resistens består skematisk af tre afsnit. Den første svarer til en lille varme - denne gang modstand ændrer meget lidt. Dette sker til et vist punkt, hvorefter den linje på grafen går op dramatisk - det er det andet plot. Tredje, den sidstnævnte komponent - er lige strækker sig opad fra det punkt, hvor den standsede R højde, ved en relativt lille vinkel med vandret akse.

Den fysiske betydning af denne graf er som følger: Modstanden mod temperaturen på en leder er beskrevet af en simpel lineær ligning, indtil opvarmningsværdien overstiger nogle værdikarakteristika for det givne materiale. Lad os give et abstrakt eksempel: hvis temperaturen er + 10 ° C, er stoffets modstand 10 ohm, så op til 40 ° C ændres værdien af ​​R næsten ikke, forbliver i målefejlen. Men allerede ved 41 ° C vil der være et spring i modstand op til 70 Ohm. Hvis den yderligere temperaturstigning ikke stopper, vil der for hver efterfølgende grad være yderligere 5 ohm.

Denne ejendom er meget udbredt i forskelligeelektriske apparater, så regelmæssigt informere om kobber som en af ​​de mest almindelige materialer i elektriske maskiner. For en kobber varmeleder for hver overskydende forøgelse af modstanden fører til en halv procent af den specifikke værdi (der findes i de omtalte tabeller, er indstillet til 20 ° C, 1 m lang sektion af 1 mm²).

Når en metal leder finder stedelektromotorisk kraft EMF er der en elektrisk strøm - den rettede bevægelse af elementære partikler med en ladning. Ioner i metalgitteret knudepunkter ikke er i stand til at holde lange elektroner i deres ydre baner, så de kan bevæge sig frit i hele volumenet af materiale fra ét knudepunkt til et andet. Denne kaotiske bevægelse skyldes ekstern energi - varme.

Selv om forskydningen er åbenlys, er det ikkerettet derfor ikke betragtes som en strøm. Når et elektrisk felt fremkommer, orienteres elektronerne i overensstemmelse med dets konfiguration og danner en rettet bevægelse. Men da den termiske effekt ikke er forsvundet overalt, kolliderer kaotisk bevægende partikler med rettede felter. Afhængigheden af ​​metallernes modstand på temperatur viser størrelsen af ​​interferensen på strømmen af ​​strømmen. Jo højere temperaturen er, desto højere er R-lederen.

Den indlysende konklusion: reducere graden af ​​opvarmning, kan du reducere modstanden. Fænomenet superledningsevne (ca. 20 ° K) er nøjagtigt præget af et signifikant fald i partikelets termiske kaotiske bevægelse i materialets struktur.

Egenskaben for at føre materialerhar fundet bred anvendelse inden for elteknik. For eksempel anvendes afhængigheden af ​​lederens modstand på temperaturen i elektroniske sensorer. Ved at kende dens værdi for ethvert materiale kan du lave en termistor, tilslutte den til en digital eller analog læserenhed, udføre den passende skalakalibrering og bruge som et alternativ til kviksølvtermometre. Kernen i de mest moderne termosensorer er dette princip, fordi pålideligheden er højere, og design er enklere.

Desuden gør afhængigheden af ​​modstanden mod temperatur det muligt at beregne opvarmning af viklinger af elektriske motorer.