Coeficiente de Temperatura da Resistencia (Fórmula e Exemplos)
Que é o coeficiente de temperatura da resistencia?
O coeficiente de temperatura da resistencia mede as cambios na resistencia eléctrica de calquera substancia por grao de cambio de temperatura.
Tomemos un condutor cunha resistencia R0 a 0oC e Rt a toC, respectivamente.
A partir da ecuación da variación da resistencia con a temperatura, obtemos
Este αo chámase coeficiente de temperatura da resistencia desa substancia a 0oC.
A partir da ecuación anterior, é claro que o cambio na resistencia eléctrica de calquera substancia debido á temperatura depende principalmente de tres factores –
o valor da resistencia á temperatura inicial,
o aumento da temperatura e
o coeficiente de temperatura da resistencia αo.
Este αo é diferente para diferentes materiais, polo que as temperaturas son diferentes en diferentes materiais.
Así, o coeficiente de temperatura da resistencia a 0oC de calquera substancia é o recíproco da temperatura de resistencia nula inferida desa substancia.
Ata agora, discutimos os materiais nos que a resistencia aumenta co aumento da temperatura. Aínda así, hai moitos materiais cuxa resistencia eléctrica diminúe coa diminución da temperatura.
En realidade, no metal, se a temperatura aumenta, o movemento aleatorio dos electróns libres e a vibración interatómica dentro do metal aumentan, o que resulta en máis colisións.
Máis colisións resistan ao fluxo suave dos electróns a través do metal; polo tanto, a resistencia do metal aumenta co aumento da temperatura. Así, consideramos o coeficiente de temperatura da resistencia como positivo para o metal.
Pero nos semiconductores ou outros non metais, o número de electróns libres aumenta co aumento da temperatura.
Porque a unha maior temperatura, debido á enerxía térmica suficiente suministrada ao cristal, un número significativo de ligazóns covalentes rompése, e polo tanto creanse máis electróns libres.
Isto significa que se a temperatura aumenta, un número significativo de electróns pasa das bandas de valencia ás bandas de conducción cruzando a banda prohibida de enerxía.
Como o número de electróns libres aumenta, a resistencia deste tipo de substancia non metálica diminúe co aumento da temperatura. Polo tanto, o coeficiente de temperatura da resistencia é negativo para as substancias non metálicas e semiconductores.
Se non hai aproximadamente ningún cambio na resistencia coa temperatura, podemos considerar o valor deste coeficiente como cero. A liga de constantan e manganin ten un coeficiente de temperatura da resistencia case cero.
O valor deste coeficiente non é constante; depende da temperatura inicial na que se basa o incremento da resistencia.
Cando o incremento se basa nunha temperatura inicial de 0oC, o valor deste coeficiente é αo – que non é nada máis que o recíproco da respectiva temperatura de resistencia nula inferida da substancia.
Pero a calquera outra temperatura, o coeficiente de temperatura da resistencia eléctrica non é o mesmo que este αo. En realidade, para calquera material, o valor deste coeficiente é máximo a 0oC de temperatura.
Dígase que o valor deste coeficiente de calquera material a calquera toC é αt, entón o seu valor pode determinarse pola seguinte ecuación,
O valor deste coeficiente a unha temperatura de t2oC en termos do mesmo a t1oC dáse como,
Revisar o concepto do coeficiente de temperatura da resistencia
A resistencia eléctrica de conductores como prata, cobre, ouro, aluminio, etc., depende do proceso de colisión de electróns dentro do material.
Cando a temperatura aumenta, este proceso de colisión de electróns fágose máis rápido, o que resulta en un aumento da resistencia co aumento da temperatura do conductor. A resistencia dos conductores xeralmente aumenta co aumento da temperatura.
Se un conductor ten R1 de resistencia a t1oC e aumenta a temperatura, a súa resistencia convértese en R2 a t2oC.
