Vastupidavuse temperatuurkordaja (valem ja näited)
Mis on vastusvastuse temperatuuriline kordaja?
Vastusvastuse temperatuuriline kordaja mõõdab elektrilise vastuse muutumist igas aine kohta ühe kraadi temperatuurimuutuse korral.
Võtame juhusliku joonitaja, millel on vastus R0 0oC ja Rt toC vastavalt.
Temperatuuriga seotud vastuse variatsioonivõrrandist saame
See αo nimetatakse selle aine vastusvastuse temperatuuriliseks kordajaks 0oC.
Võrrandist selgub, et elektrilise vastuse muutmine mis tahes aine puhul temperatuuri tõttu sõltub peamiselt kolmest tegurist –
vastuse väärtus algtemperatuuril,
temperatuuri tõus ja
vastusvastuse temperatuuriline kordaja αo.
See αo erineb erinevate materjalide vahel, nii et erinevad temperatuurid erinevates materjalides.
Seega on mis tahes aine vastusvastuse temperatuuriline kordaja 0oC selle aine null-vastuse temperatuuri pöördarv.
Kuni praeguseni on me arutanud materjale, mille vastus kasvab temperatuuri tõusuga. Siiski on palju materjale, mille elektrilise vastuse vähenedab temperatuuri langesuga.
Tegelikult metallis, kui temperatuur kasvab, suureneb vaba elektronide ja atoomide võnkumine metalli sees, mis tulemusena viib rohkem kokkupõrkeid.
Rohkem kokkupõrkeid takistavad elektronide soojemat liikumist metalli sees; seega suureneb metalli vastus temperatuuri tõusuga. Seetõttu peame vastusvastuse temperatuurilise kordaja metallide puhul positiivseks.
Kuid pooljuhtidel või muudes mitte-metallides vaba elektronide arv kasvab temperatuuri tõusuga.
Sellel kõrgemal temperatuuril, kuna krüstalile antakse piisav hulk soojusenergia, laenguvad oluliselt välja paljud kovalentsete sidemete, ja seetõttu luuakse rohkem vaba elektrone.
See tähendab, et kui temperatuur kasvab, siis oluliselt palju elektrone lähevad juhtimisribale valentsribast keelatud energiaauku ületades.
Kuna vaba elektronide arv kasvab, siis see tüübi mitte-metallide vastus väheneb temperatuuri tõusuga. Seega on vastusvastuse temperatuuriline kordaja negatiivne mitte-metallide ja pooljuhtide puhul.
Kui vastus ei muutu temperatuuri muutustega, võime pidada seda kordajat nulliks. Manganin ja konstantan alliaadil on vastusvastuse temperatuuriline kordaja umbes null.
Selle kordaja väärtus ei ole püsiv; see sõltub algtemperatuurist, millele vastuse tõus on põhjendatud.
Kui tõus on põhjendatud 0oC algtemperatuuril, siis selle kordaja väärtus on αo – mis on selle aine vastav null-vastuse temperatuuri pöördarv.
Kuid mis tahes teisel temperatuuril ei ole elektrilise vastuse temperatuuriline kordaja sama, nagu see αo. Tegelikult on selle kordaja väärtus maksimaalne 0oC temperatuuril.
Ütleme, et selle kordaja väärtus mis tahes materjalil mis tahes toC on αt, siis selle väärtus saab määrata järgmise võrrandi abil,
Selle kordaja väärtus t2oC temperatuuril samas terminis, kui t1oC, on antud kui,
Vastusvastuse temperatuurilise kordaja mõiste ülevaade
Elektroonide kokkupõrkeprotsessi sõltub metallide nagu hõbeda, vask, kuld, alumiinium jms elektrilisest vastusest.
Kui temperatuur kasvab, siis see elektronide kokkupõrkeprotsess kiireneb, mis tulemusena viib vastuse suurenemiseni metalli temperatuuri tõusuga. Vastus juhtijate puhul tavaliselt kasvab temperatuuri tõusuga.
Kui juhtijal on R1 vastus t1oC ja temperatuur tõuse
