Зависимост на съпротивлението от температурата

Една от характеристиките на всеки проводящ материал е съпротивлението на температурата. Ако е изобразена като графика в координирана равнина, където са маркирани времеви интервали (t) по хоризонталната ос и стойността на омичното съпротивление (R) по вертикалната ос, се получава прекъсната линия. Зависимостта на съпротивлението от температурата е схематично съставена от три секции. Първото отговаря на леко нагряване - в този момент съпротивлението варира много слабо. Това се случва до определена точка, след което линията в диаграмата рязко се покачва - това е втората част. Третият, последният компонент - е права линия, която се простира нагоре от точката, в която растежът R е спрял, при относително малък ъгъл спрямо хоризонталната ос.

Физическото значение на тази графика е следното: зависимостта на съпротивлението от температурата на проводника е описана от проста линейно уравнение докато стойността на нагряване не превишава определена стойност, характерна за този материал. Тук абстрактно например: ако при + 10 ° С материал съпротивление е 10 ома, след това до 40 ° С стойност на R не се променя, оставайки в границите на грешката на измерването. Но вече при 41 ° C ще има скок на съпротивление до 70 Ohm. Ако по-нататъшно повишаване на температурата няма да спре, за всяка следваща градуса ще падне още 5 ома.

Тази собственост се използва широко в различни електрически устройства, поради което е естествено да се цитират данни за мед като един от най-разпространените материали в света електрически машини. Така, меден проводник топлина за всяко допълнително увеличение степен на устойчивост води до половин процент на конкретната стойност (да се намери в посочените Таблици, е настроен на 20 ° С, 1 м разрез на един mm²).

Когато се появи метален проводник електромоторна сила има електрически ток - насоченото движение на елементарните частици, притежаващи заряд. Йоните в възлите кристална решетка метал, не могат да държат електрони за дълго в техните външни орбити, така че свободно да се движат през целия обем материал от един възел в друг. Това хаотично движение се дължи на външната енергия - топлина.

Въпреки че фактът на изместване е очевиден, той не е посочен, поради което не се счита за ток. Когато се появи електрическо поле, електроните се ориентират в съответствие с неговата конфигурация, образувайки насочено движение. Но тъй като топлинният ефект не е изчезнал навсякъде, хаотично движещите се частици се сблъскват с насочени полета. Зависимостта на съпротивлението на металите от температурата показва големината на смущението в преминаването на тока. Колкото по-висока е температурата, толкова по-високо е R проводникът.

Очевидното заключение: намаляване на степента на отопление, можете да намалите съпротивлението. Феноменът на свръхпроводимостта (около 20 ° К) се характеризира точно със значителното намаляване на топлинното хаотично движение на частиците в структурата на материята.

Това свойство на проводящи материали е намерило широко приложение в електротехниката. Например, съпротивление на проводник от температурата, използвана в електронните датчици. Знаейки неговата стойност за определен материал може да бъде произведен термистор, тя се свърже с цифрово или аналогово устройство четене, изпълнява подходящ мащаб сортиране и се използва като алтернатива живачни термометри. В сърцето на повечето съвременни термо-сензори това е принципът, защото надеждността е по-висока и дизайнът е по-прост.

В допълнение, зависимостта на съпротивлението от температурата прави възможно изчисляването на нагряването на намотките на електродвигателите.