Motstandsforskjeller med temperatur

Det er noen materialer, hovedsakelig metaller, som sølv, kobber og aluminium, som har mange fri elektroner. Derfor kan denne typen materialer lett lede strøm, noe som betyr at de har lite motstand. Men spesifik motstand for disse materialene er sterkt avhengig av deres temperatur. Generelt tilbyr metaller mer elektrisk motstand hvis temperaturen økes. På den andre siden minsker motstanden fra ikke-metalliske stoffer normalt med økende temperatur.

Hvis vi tar et stykke ren metall og setter temperaturen til 0o ved hjelp av is, og så øker temperaturen gradvis fra 0oC til 100oC ved oppvarming.

Under økningen av temperaturen, hvis vi måler motstanden på regelmessige intervaller, vil vi finne at den elektriske motstanden i metallstykket øker gradvis med økende temperatur. Hvis vi tegner motstandsvariasjon med temperatur, altså en graf over motstand mot temperatur, vil vi få en rett linje som vist i figuren nedenfor. Hvis denne rette linjen utvides bak motstandsaksen, vil den skjære temperaturaksen ved en viss temperatur, – t0oC. Fra grafen er det klart at, ved denne temperaturen blir den elektriske motstanden i metall null. Denne temperaturen refereres til som utledet null motstandstemperatur.
Selv om null motstand av noen substanser praktisk sett ikke er mulig, er hastigheten av motstandsvariasjon med temperatur ikke konstant over hele temperaturspannet. Den faktiske grafen er også vist nedenfor.
La R1 og R2 være måltemotstander ved temperaturen t1oC og t2oC henholdsvis. Da kan vi skrive ligningen nedenfor,

Fra ovennevnte ligning kan vi beregne motstanden for ethvert materiale ved ulike temperaturer. La oss si at vi har målt motstanden til et metall ved t1oC, og dette er R1.
Hvis vi kjenner den utledede null motstandstemperaturen, altså t0 for det spesifikke metall, kan vi lett beregne enhver ukjent motstand R2 ved enhver temperatur t2oC fra ovennevnte ligning.

Motstandsvariasjon med temperatur brukes ofte for å bestemme temperaturvariasjon av enhver elektrisk maskin. For eksempel, i temperaturstigningstest av transformator, for å bestemme vindings temperaturstigning, anvendes ovennevnte ligning. Det er umulig å få tilgang til vindinger inne i en elektrisk krafttransformator isolasjonssystem for måling av temperatur, men vi er heldige nok til å ha motstandsvariasjon med temperaturgraf i hånden. Etter å ha målt den elektriske motstanden i vindingen både ved begynnelsen og slutten av testkjøringen av transformator, kan vi lett bestemme temperaturstigningen i transformatorvindingen under testkjøring.

20oC er antatt som standard referansetemperatur for å nevne motstand. Dette betyr at hvis vi sier at motstanden til noen substans er 20Ω, betyr dette at denne motstanden er målt ved temperaturen 20oC.

Kilde: Electrical4u

Erklæring: Respekt for originaliteten, godt innhold fortjener å deles, ved kränkelse kontakt oss for sletting.