Pepejal Pemalar Suhu (Formula Dan Contoh)
Apakah Koefisien Temperatur Rintangan?
Koefisien temperatur rintangan mengukur perubahan rintangan elektrik setiap bahan per derajat perubahan suhu.
Mari kita ambil sebuah konduktor dengan rintangan R0 pada 0oC dan Rt pada toC, masing-masing.
Dari persamaan variasi rintangan dengan suhu, kita mendapatkan
αo ini disebut koefisien temperatur rintangan bahan tersebut pada 0oC.
Dari persamaan di atas, jelas bahwa perubahan rintangan elektrik setiap bahan karena suhu tergantung pada tiga faktor –
nilai rintangan pada suhu awal,
kenaikan suhu dan
koefisien temperatur rintangan αo.
αo berbeda untuk bahan yang berbeda, sehingga suhu yang berbeda juga berbeda untuk bahan yang berbeda.
Jadi, koefisien temperatur rintangan pada 0oC dari setiap bahan adalah kebalikan dari suhu nol rintangan bahan tersebut yang diperkirakan.
Sampai sekarang, kita telah membahas bahan-bahan yang rintangannya meningkat dengan kenaikan suhu. Namun, masih banyak bahan yang rintangan elektrik-nya menurun dengan penurunan suhu.
Sebenarnya, dalam logam, jika suhu meningkat, gerakan acak elektron bebas dan getaran antaratomi di dalam logam meningkat, yang menghasilkan lebih banyak tabrakan.
Lebih banyak tabrakan menghambat aliran elektron yang mulus melalui logam; oleh karena itu, rintangan logam meningkat dengan kenaikan suhu. Jadi, kita menganggap koefisien temperatur rintangan sebagai positif untuk logam.
Namun, dalam semikonduktor atau bahan non-logam lainnya, jumlah elektron bebas meningkat dengan kenaikan suhu.
Karena pada suhu yang lebih tinggi, akibat panas yang cukup disuplai ke kristal, jumlah ikatan kovalen yang putus menjadi signifikan, dan oleh karena itu lebih banyak elektron bebas tercipta.
Itu berarti jika suhu meningkat, jumlah elektron yang signifikan datang ke band konduksi dari band valensi dengan menyeberangi celah energi terlarang.
Dengan bertambahnya jumlah elektron bebas, rintangan bahan non-logam semacam itu menurun dengan kenaikan suhu. Oleh karena itu, koefisien temperatur rintangan negatif untuk bahan non-logam dan semikonduktor.
Jika tidak ada perubahan rintangan yang signifikan dengan suhu, kita dapat menganggap nilai koefisien ini sebagai nol. Paduan constantan dan manganin memiliki koefisien temperatur rintangan hampir nol.
Nilai koefisien ini tidak tetap; ia bergantung pada suhu awal yang digunakan sebagai dasar kenaikan rintangan.
Ketika kenaikan didasarkan pada suhu awal 0oC, nilai koefisien ini adalah αo – yang tidak lain adalah kebalikan dari suhu nol rintangan bahan tersebut yang diperkirakan.
Namun, pada suhu lain, koefisien temperatur rintangan listrik tidak sama dengan αo. Sebenarnya, untuk bahan apapun, nilai koefisien ini maksimum pada suhu 0oC.
Misalkan nilai koefisien ini dari bahan apapun pada toC adalah αt, maka nilainya dapat ditentukan dengan persamaan berikut,
Nilai koefisien ini pada suhu t2oC dalam istilah yang sama pada t1oC diberikan sebagai,
Mengulas Konsep Koefisien Temperatur Rintangan
Rintangan listrik konduktor seperti perak, tembaga, emas, aluminium, dll., bergantung pada proses tabrakan elektron dalam bahan tersebut.
Seiring suhu meningkat, proses tabrakan elektron ini menjadi lebih cepat, yang menghasilkan peningkatan rintangan dengan kenaikan suhu konduktor. Rintangan konduktor umumnya meningkat dengan kenaikan suhu.
Jika konduktor memiliki rintangan R1 pada t1oC dan suhu naik, rintangannya menjadi R2 pada t2oC.
