Motståndsförändring med temperatur

Det finns vissa material, främst metaller, som silver, koppar och aluminium, som har många fria elektroner. Därför kan denna typ av material enkelt ledas ström, vilket betyder att de är minst resistiva. Men resistiviteten hos dessa material beror starkt på deras temperatur. Generellt erbjuder metaller mer elektrisk motstånd om temperaturen ökar. Å andra sidan minskar det motstånd som en icke-metallisk substans erbjuder normalt med ökad temperatur.

Om vi tar ett stycke rent metall och sätter dess temperatur till 0oC genom is och sedan ökar dess temperatur gradvis från 0oC till 100oC genom uppvärmning.

Under temperaturökningen, om vi mäter dess motstånd med jämna mellanrum, kommer vi att upptäcka att det elektriska motståndet i metallstycket gradvis ökar med ökad temperatur. Om vi ritar upp motståndsvariationen med temperatur, dvs. motstånd mot temperatur-graf, kommer vi att få en rak linje som visas i figuren nedan. Om denna rak linje förlängs bakom motståndsaxeln, kommer den att skära temperaturaxeln vid någon temperatur, – t0oC. Från grafen är det tydligt att, vid denna temperatur blir det elektriska motståndet hos metallen noll. Denna temperatur kallas för infererad nollmotståndstemperatur.
Trots att nollmotstånd hos något material praktiskt sett inte kan vara möjligt. Faktiskt är takten av motståndsvariation med temperatur inte konstant över hela temperaturintervallet. Den faktiska grafen visas också i figuren nedan.
Låt oss anta R1 och R2 är de mätta motstånden vid temperaturerna t1oC respektive t2oC. Då kan vi skriva ekvationen nedan,

Från ovanstående ekvation kan vi beräkna motståndet för något material vid olika temperaturer. Antag att vi har mätt motståndet för en metall vid t1oC och detta är R1.
Om vi känner till den infererade nollmotståndstemperaturen, dvs. t0 för den specifika metallen, kan vi enkelt beräkna ett okänt motstånd R2 vid någon temperatur t2oC från ovanstående ekvation.

Motståndsvariationen med temperatur används ofta för att bestämma temperaturvariationen hos något elektriskt maskinverk. Till exempel, i temperaturhöjningstestet för transformatorer, för att fastställa vindnings temperaturhöjning, används ovanstående ekvation. Det är omöjligt att komma åt vindningen inuti en elektrisk effekts transformator isoleringssystem för att mäta temperaturen, men vi har tur eftersom vi har motståndsvariation med temperatur-graf i våra händer. Efter att ha mätt det elektriska motståndet i vindningen både vid början och slutet av testkörningen av transformatorn, kan vi enkelt fastställa temperaturhöjningen i transformatorvindningen under testkörningen.

20oC har antagits som standardreferenstemperatur för att nämna motstånd. Det innebär att om vi säger att motståndet för något material är 20Ω, betyder det att detta motstånd mäts vid temperaturen 20oC.

Källa: Electrical4u

Uttryck: Respektera det ursprungliga, bra artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsoverträdelse kontakta för borttagning.