Temperatūras koeficients pretestībai (Formula un piemēri)
Kas ir temperatūras koeficients elektriskajai pretestībai?
Temperatūras koeficients elektriskajai pretestībai mēra jebkura vielas elektriskās pretestības izmaiņas katrai temperatūras pakāpes maiņai.
Ņemsim vērā vadijumu ar pretestību R0 pie 0oC un Rt pie toC attiecīgi.
No pretestības izmaiņu vienādojuma ar temperatūru mēs iegūstam
Šis αo tiek saukts par temperatūras koeficientu elektriskajai pretestībai šai vielai pie 0oC.
No minētā vienādojuma ir skaidrs, ka elektriskās pretestības izmaiņas jebkurai vielai dēļ temperatūras galvenokārt atkarīgas no trim faktoriem –
pretestības vērtība sākotnējā temperatūrā,
temperatūras pieaugums un
temperatūras koeficients elektriskajai pretestībai αo.
Šis αo ir dažāds dažādām vielām, tāpēc dažādas temperatūras ir dažādas dažādās vielās.
Tātad, temperatūras koeficients elektriskajai pretestībai pie 0oC jebkurai vielai ir apgrieztā vērtība tam vielas izdarītajam nulles pretestības temperatūrai.
Līdz šim mēs esam apsprieduši materiālus, kuru pretestība palielinās ar temperatūras palielināšanos. Tomēr, ir daudz materiālu, kuru elektriskā pretestība samazinās ar temperatūras samazināšanos.
Faktiski, metālā, ja temperatūra palielinās, brīvo elektronu un atomu starpnieciskais vibrācijas process metāla iekšienē palielinās, kas rezultē vairāk sadursmēs.
Vairāk sadursmes pretojas elektronu gładkajam plūsmam caur metālu, tāpēc metāla pretestība palielinās ar temperatūras paaugstināšanos. Tāpēc, mēs uzskatām, ka temperatūras koeficients elektriskajai pretestībai ir pozitīvs metālam.
Tomēr, pusvadītājos vai citos nemetālos, brīvo elektronu skaits palielinās ar temperatūras palielināšanos.
Jo augstākā temperatūrā, dēļ pietiekamas siltuma enerģijas, kas tiek sniegta kristālam, liels daudzums kovalentu saikņu tiek salauzts, un tāpēc tiek radīti vairāk brīvo elektronu.
Tas nozīmē, ka, ja temperatūra palielinās, liels daudzums elektronu nonāk kondukcijas joslās no valentnes joslas, pārvarot aizliegtā enerģijas diapazonu.
Kā tikai brīvo elektronu skaits palielinās, šāda veida nemetālisko vielu pretestība samazinās ar temperatūras palielināšanos. Tāpēc temperatūras koeficients elektriskajai pretestībai ir negatīvs nemetāliskām vielām un pusvadītājiem.
Ja pretestības izmaiņas ar temperatūru ir aptuveni neskaidras, mēs varam uzskatīt šī koeficienta vērtību kā nulles. Konstantāna un mangānina savienojums ir gandrīz nulle temperatūras koeficientam elektriskajai pretestībai.
Šī koeficienta vērtība nav nemainīga; tā atkarīga no sākotnējās temperatūras, uz kuru balstās pretestības pieaugums.
Ja pieaugums balstās uz sākotnējo temperatūru 0oC, šī koeficienta vērtība ir αo – kas ir nekas cits kā atbilstošās vielas izdarītās nulles pretestības temperatūras apgrieztā vērtība.
Bet jebkurā citā temperatūrā, temperatūras koeficients elektriskajai pretestībai nav tāds pats kā šis αo. Faktiski, jebkuram materiālam šī koeficienta vērtība ir maksimāla pie 0oC temperatūrā.
Piemēram, šī koeficienta vērtība jebkuram materiālam jebkurā toC ir αt, tad tā vērtība var tikt noteikta, izmantojot šādu vienādojumu,
Šī koeficienta vērtība temperatūrā t2oC terminā tā pati kā t1oC ir dota kā,
Izskaitļojums par temperatūras koeficientu elektriskajai pretestībai
Elektriskā pretestība vadītājos, piemēram, sidabrā, ražā, zeltā, alumiņijā utt., atkarīga no elektronu sadursmes procesa materiālā iekšienē.
Kad temperatūra palielinās, šis elektronu sadursmes process kļūst ātrāks, kas rezultē palielinātu pretestību ar temperatūras palielināšanos vadītāja iekšienē. Pretestība vadītājos vispār palielinās ar temperatūras palielināšanos.
