Coefficient de Température de la Résistance (Formule et Exemples)
Qu'est-ce que le coefficient de température de la résistance?
Le coefficient de température de la résistance mesure les changements de la résistance électrique de toute substance par degré de variation de température.
Prenons un conducteur ayant une résistance R0 à 0oC et Rt à toC, respectivement.
D'après l'équation de la variation de la résistance avec la température, nous obtenons
Ce αo est appelé le coefficient de température de la résistance de cette substance à 0oC.
D'après l'équation ci-dessus, il est clair que le changement de résistance électrique de toute substance en raison de la température dépend principalement de trois facteurs –
la valeur de la résistance à la température initiale,
l'augmentation de la température et
le coefficient de température de la résistance αo.
Ce αo est différent pour différents matériaux, donc les différentes températures sont différentes pour différents matériaux.
Ainsi, le coefficient de température de la résistance à 0oC de toute substance est l'inverse de la température de zéro résistance inférée de cette substance.
Jusqu'à présent, nous avons discuté des matériaux dont la résistance augmente avec l'augmentation de la température. Cependant, il existe de nombreux matériaux dont la résistance électrique diminue avec la diminution de la température.
En fait, dans les métaux, si la température augmente, le mouvement aléatoire des électrons libres et la vibration interatomique à l'intérieur du métal augmentent, ce qui entraîne plus de collisions.
Plus de collisions résistent au flux lisse des électrons à travers le métal ; par conséquent, la résistance du métal augmente avec l'augmentation de la température. Ainsi, nous considérons le coefficient de température de la résistance comme positif pour les métaux.
Mais dans les semi-conducteurs ou autres non-métaux, le nombre d'électrons libres augmente avec l'augmentation de la température.
Parce qu'à une température plus élevée, en raison de l'énergie thermique suffisante fournie au cristal, un nombre significatif de liaisons covalentes se rompent, et par conséquent, plus d'électrons libres sont créés.
Cela signifie que si la température augmente, un nombre significatif d'électrons passe des bandes de valence aux bandes de conduction en franchissant le gap énergétique interdit.
Comme le nombre d'électrons libres augmente, la résistance de ce type de substance non métallique diminue avec l'augmentation de la température. Par conséquent, le coefficient de température de la résistance est négatif pour les substances non métalliques et les semi-conducteurs.
Si il n'y a presque pas de changement de résistance avec la température, nous pouvons considérer la valeur de ce coefficient comme nulle. L'alliage de constantan et de manganin a un coefficient de température de résistance presque nul.
La valeur de ce coefficient n'est pas constante ; elle dépend de la température initiale sur laquelle l'augmentation de la résistance est basée.
Lorsque l'augmentation est basée sur une température initiale de 0oC, la valeur de ce coefficient est αo – qui n'est rien d'autre que l'inverse de la température de zéro résistance inférée respective de la substance.
Mais à toute autre température, le coefficient de température de la résistance électrique n'est pas le même que ce αo. En fait, pour tout matériau, la valeur de ce coefficient est maximale à 0oC de température.
Disons que la valeur de ce coefficient de tout matériau à toute toC est αt, alors sa valeur peut être déterminée par l'équation suivante,
La valeur de ce coefficient à une température de t2oC en termes de la même à t1oC est donnée par,
Revoir le concept du coefficient de température de la résistance
La résistance électrique des conducteurs tels que l'argent, le cuivre, l'or, l'aluminium, etc., dépend du processus de collision des électrons à l'intérieur du matériau.
Lorsque la température augmente, ce processus de collision des électrons devient plus rapide, ce qui entraîne une augmentation de la résistance avec l'augmentation de la température du conducteur. La résistance des conducteurs augmente généralement avec l'augmentation de la température.
Si un conducteur a une résistance R1 à t1oC et que la température augmente, sa résistance devient R2 à t
