Variace odporu s teplotou
Existují některé materiály, především kovy, jako je stříbro, měď a hliník, které mají velké množství volných elektronů. Proto tato třída materiálů snadno vodi proud, což znamená, že jsou nejméně odporové. Avšak specifický elektrický odpor těchto materiálů je velmi závislý na jejich teplotě. Obecně kovy nabízejí vyšší elektrický odpor, pokud se teplota zvýší. Na druhou stranu odpor poskytovaný netečným látkám obvykle klesá s rostoucí teplotou.
Pokud vezmeme čistý kus kovu a jeho teplotu snížíme na 0°C pomocí ledu a poté postupně zvýšíme jeho teplotu z 0°C na 100°C jeho ohříváním.
Během zvyšování teploty, pokud budeme pravidelně měřit jeho odpor, zjistíme, že elektrický odpor kovového kusu se postupně zvyšuje s rostoucí teplotou. Pokud namalujeme graf odporu v závislosti na teplotě, tj. graf odpor vs. teplota, získáme přímku, jak je znázorněno na obrázku níže. Pokud tuto přímku prodloužíme za osu odporu, protne osu teploty v nějaké teplotě, – t0°C. Z grafu je zřejmé, že v této teplotě elektrický odpor kovu se stane nulový. Tato teplota se nazývá inferenční teplota nulového odporu.
I když prakticky nulový odpor žádné látky není možný. Vlastně rychlost změny odporu v závislosti na teplotě není konstantní v celém rozsahu teplot. Skutečný graf je také znázorněn na obrázku níže.
Nechť R1 a R2 jsou změřené odporové hodnoty při teplotách t1°C a t2°C. Pak můžeme napsat následující rovnici,
Z výše uvedené rovnice můžeme vypočítat odpor jakéhokoli materiálu při různých teplotách. Předpokládejme, že jsme změřili odpor kovu při t1°C a tento odpor je R1.
Pokud známe inferenční teplotu nulového odporu, tj. t0 daného kovu, pak můžeme snadno vypočítat libovolný neznámý odpor R2 při libovolné teplotě t2°C podle výše uvedené rovnice.
Variace odporu v závislosti na teplotě se často používá pro určení změny teploty jakéhokoli elektrického stroje. Například v testu zvýšení teploty transformátoru, pro určení zvýšení teploty cívek, se používá výše uvedená rovnice. Je nemožné přístupovat k cívkám uvnitř elektřinového transformátoru pro měření teploty, ale máme štěstí, že máme graf změny odporu v závislosti na teplotě. Po změření elektrického odporu cívek na začátku a na konci testovacího běhu transformátoru, můžeme snadno určit zvýšení teploty v cívkách transformátoru během testovacího běhu.
20°C je přijato jako standardní referenční teplota pro uvedení odporu. To znamená, že pokud řekneme, že odpor jakéhokoli materiálu je 20Ω, to znamená, že tento odpor byl změřen při teplotě 20°C.
Zdroj: Electrical4u
Poznámka: Respektujte originál, dobré články stojí za sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, obraťte se prosím na nás pro odstranění.
