Pertubuhan Rintangan dengan Suhu

Terdapat beberapa bahan, terutamanya logam seperti perak, kuprum, dan aluminium, yang mempunyai banyak elektron bebas. Oleh itu, jenis bahan ini boleh mengalirkan arus dengan mudah, yang bermaksud mereka paling tidak resistif. Tetapi resistiviti bahan-bahan ini sangat bergantung kepada suhu mereka. Secara umumnya, logam menawarkan lebih banyak rintangan elektrik jika suhu ditingkatkan. Di sisi lain, rintangan yang ditawarkan oleh bahan bukan logam biasanya berkurang dengan peningkatan suhu.

Jika kita ambil sepotong logam murni dan menjadikan suhunya 0o menggunakan ais dan kemudian meningkatkan suhunya secara bertahap dari 0oC hingga 100oC dengan memanaskannya.

Semasa peningkatan suhu, jika kita mengambil rintangan pada selang masa tertentu, kita akan mendapati rintangan elektrik potongan logam tersebut meningkat secara bertahap dengan peningkatan suhu. Jika kita plot variasi rintangan dengan suhu iaitu graf rintangan lawan suhu, kita akan mendapatkan garis lurus seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Jika garis lurus ini diperpanjang di belakang paksi rintangan, ia akan memotong paksi suhu pada suatu suhu, – t0oC. Dari graf tersebut jelas bahawa, pada suhu ini rintangan elektrik logam menjadi sifar. Suhu ini dirujuk sebagai suhu sifar rintangan yang disimpulkan. Walaupun rintangan sifar mana-mana bahan tidak mungkin secara praktikal. Sebenarnya kadar variasi rintangan dengan suhu tidak tetap sepanjang julat suhu. Graf sebenar juga ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Biarkan R1 dan R2 adalah rintangan yang diukur pada suhu t1oC dan t2oC masing-masing. Maka kita boleh tulis persamaan di bawah,

Dari persamaan di atas, kita boleh mengira rintangan bahan apa pun pada suhu yang berbeza. Misalnya, kita telah mengukur rintangan logam pada t1oC dan ini adalah R1.
Jika kita tahu suhu sifar rintangan yang disimpulkan iaitu t0 bagi logam tertentu, maka kita boleh mudah mengira rintangan yang tidak diketahui R2 pada suhu t2oC daripada persamaan di atas.

Variasi rintangan dengan suhu sering digunakan untuk menentukan variasi suhu mesin elektrik. Sebagai contoh, dalam uji kenaikan suhu transformator, untuk menentukan kenaikan suhu pembungkus, persamaan di atas diterapkan. Ini mustahil untuk mengakses pembungkus di dalam transformator kuasa elektrik sistem pengasingan untuk pengukuran suhu tetapi kita cukup beruntung kerana kita mempunyai graf variasi rintangan dengan suhu di tangan. Selepas mengukur rintangan elektrik pembungkus pada awal dan akhir ujian larian transformator, kita boleh mudah menentukan kenaikan suhu dalam pembungkus transformator semasa ujian larian.

20oC diambil sebagai suhu rujukan standard untuk menyatakan rintangan. Ini bermaksud jika kita katakan rintangan sesuatu bahan adalah 20Ω, ini bermaksud rintangan ini diukur pada suhu 20oC.

Sumber: Electrical4u

Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik patut dikongsi, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.