Зміна опору залежно від температури

Існують деякі матеріали, в основному метал, такі як срібло, мідь, алюміній, які мають багато вільних електронів. Тому цей тип матеріалів може легко проводити струм, що означає, вони найменш опорні. Але опірність цих матеріалів сильно залежить від їхньої температури. Зазвичай метали пропонують більше електричного опору, якщо температура підвищується. Навпаки, опір, який надає неметалевий речовина, зазвичай зменшується зі зростанням температури.

Якщо ми беремо кусок чистого металу і знижуємо його температуру до 0o за допомогою льоду, а потім поступово збільшуємо його температуру від 0oC до 100oC, нагріваючи його.

Під час збільшення температури, якщо ми будемо регулярно вимірювати його опір, ми помітимо, що електричний опір металевого куска поступово збільшується разом зі зростанням температури. Якщо ми побудуємо графік варіації опору з температурою, тобто графік опору проти температури, ми отримаємо пряму лінію, як показано на малюнку нижче. Якщо цю пряму лінію продовжити поза віссю опору, вона перетне вісь температури при деякій температурі, – t0oC. З графіка очевидно, що при цій температурі електричний опір металу стає нульовим. Цю температуру називають виведеною температурою нульового опору.
Хоча практично нульовий опір будь-якої речовини неможливий. Насправді швидкість варіації опору з температурою не є сталою на всьому діапазоні температур. Реальний графік також показаний на малюнку нижче.
Нехай R1 і R2 — це виміряні опори при температурі t1oC і t2oC відповідно. Тоді ми можемо записати рівняння нижче,

З цього рівняння ми можемо обчислити опір будь-якого матеріалу при різних температурах. Припустимо, ми виміряли опір металу при t1oC, і це R1.
Якщо ми знаємо виведену температуру нульового опору, тобто t0 для цього конкретного металу, то ми можемо легко обчислити будь-який невідомий опір R2 при будь-якій температурі t2oC за цим рівнянням.

Варіація опору з температурою часто використовується для визначення варіації температури будь-якого електричного агрегату. Наприклад, у тесті підвищення температури трансформатора, для визначення підвищення температури витки, застосовується це рівняння. Це неможливо доступитися до витки всередині електричного силового трансформатора для виміру температури, але ми достатньо щасливі, що маємо графік варіації опору з температурою. Після виміру електричного опору витки на початку і в кінці тестового запуску трансформатора, ми можемо легко визначити підвищення температури в витках трансформатора під час тестового запуску.

20oC прийнято як стандартна референтна температура для згадування опору. Це означає, що, коли ми кажемо, що опір будь-якої речовини становить 20Ω, це означає, що цей опір виміряний при температурі 20oC.

Джерело: Electrical4u

Заява: Поважайте оригінал, добрих статей варті поділу, якщо є порушення авторських прав, зв'яжіться для видалення.