Coefficiens Temperaturae Resistentiae (Formula et Exempla)
Quid est Coefficientis Temperaturae Resistentiae?
Coefficientis temperaturae resistentiae mensurat mutationes in resistentia electrica cuiusque substantiae per gradum mutationis temperaturae.
Ducamus conductor habens resistentiam R0 ad 0oC et Rt ad toC, respective.
Aequatione variationis resistentiae cum temperatura, obtinemus
Hic αo vocatur coefficientis temperaturae resistentiae illius substantiae ad 0oC.
Ex aequatione suprascripta, manifestum est quod mutatio resistentiae electricae cuiusque substantiae propter temperaturam principaliter dependet a tribus factoribus –
valore resistentiae ad initio temperature,
incremento temperaturae et
coefficiente temperaturae resistentiae αo.
Hic αo diversus est pro diversis materialibus, itaque diversae temperaturae sunt in diversis materialibus.
Itaque coefficientis temperaturae resistentiae ad 0oC cuiusque substantiae est reciprocus eius substantiae inferentis zero resistentiae temperaturae.
Hactenus, de materialibus, quorum resistentia crescit cum incremento temperaturae, disseruimus. Tamen, multae sunt materiales, quorum resistentia electrica diminuitur cum decremento temperaturae.
Re vera, in metallo, si temperatura crescit, motus casualis electronorum liberiorum et vibrationes interatomicae intra metallum crescunt, quae resultant in plures collisiones.
Plures collisiones resistunt fluxui electrorum per metallum; ideo resistentia metalli crescit cum incremento temperaturae. Itaque, coefficientem temperaturae resistentiae consideramus positivum pro metallo.
Sed in semiconductoribus vel aliis non-metallicis, numerus electronorum liberiorum crescit cum incremento temperaturae.
Nam ad maiorem temperaturam, ob calorem sufficientem ad cristallum suppeditatum, numerus significativus copularum covalentium frangitur, et ideo plures electroni liberi creantur.
Id est, si temperatura crescit, numerus significativus electronorum venit ad bandas conductionales ex bandis valentibus transgrediens gap energiae prohibitus.
Cum numero electronorum liberiorum crescente, resistentia huiusmodi substantiarum non metallicarum diminuit cum incremento temperaturae. Itaque coefficientis temperaturae resistentiae est negativus pro substantiis non metallicis et semiconductoribus.
Si paene nulla mutatio resistentiae cum temperatura, possumus considerare valorem huius coefficientis ut nullus. Alloys constantan et manganin habent coefficientem temperaturae resistentiae fere nullum.
Valorem huius coefficientis constans non est; dependet a temperatura initio, super qua incrementum resistentiae basatum est.
Cum incremento basato in temperatura initio 0oC, valor huius coefficientis est αo – quod nihil aliud est quam reciprocus respectivae inferentis zero resistentiae temperaturae substantiae.
At aliqua alia temperatura, coefficientis temperaturae resistentiae electricae non est idem sicut hic αo. Re vera, pro omni materia, valor huius coefficientis est maximus ad 0oC temperatura.
Dicamus valor huius coefficientis cuiusque materialis ad aliqua toC sit αt, tum suum valor determinari potest per sequentem aequationem,
Valor huius coefficientis ad temperaturam t2oC in termino eiusdem ad t1oC datur ut,
Recensio Conceptus Coefficientis Temperaturae Resistentiae
Resistentia electrica conductorum, sicut argentum, cuprum, aurum, aluminium, etc., dependet ab processu collisionis electronorum intra materiale.
Cum temperatura crescat, hic processus collisionis electronorum fit celerior, quod resultat in resistentia maior cum incremento temperaturae conductoris. Resistentia conductorum generaliter crescit cum incremento temperaturae.
Si conductor habet R1 resistentiam ad t1oC et crescit temperatura, resistentia eius fit R2 ad t2oC.
