Temperatura koeffitsiyenti (Formula va misollar)

Температурный коэффициент сопротивления нима?

Температурный коэффициент сопротивления измеряет изменения электрического сопротивления любого вещества на каждый градус изменения температуры.

Рассмотрим проводник, у которого сопротивление R0 при 0oC и Rt при toC соответственно.
Из уравнения изменения сопротивления с температурой, мы получаем

Этот αo называется температурным коэффициентом сопротивления данного вещества при 0oC.
Из вышеуказанного уравнения ясно, что изменение электрического сопротивления любого вещества из-за температуры в основном зависит от трех факторов –

1. значение сопротивления при начальной температуре,

2. увеличение температуры и

3. температурный коэффициент сопротивления αo.

Этот αo различается для различных материалов, поэтому различные температуры различаются для различных материалов.

Таким образом, температурный коэффициент сопротивления при 0oC любого вещества является обратной величиной предполагаемой температуры нулевого сопротивления этого вещества.

До сих пор мы обсуждали материалы, сопротивление которых увеличивается с увеличением температуры. Однако существует много материалов, электрическое сопротивление которых уменьшается с уменьшением температуры.

На самом деле, в металле, если температура повышается, случайное движение свободных электронов и внутренняя атомная вибрация внутри металла увеличиваются, что приводит к большему количеству столкновений.

Больше столкновений препятствуют плавному течению электронов через металл; следовательно, сопротивление металла увеличивается с повышением температуры. Поэтому мы считаем температурный коэффициент сопротивления положительным для металлов.

Но в полупроводниках или других неметаллических материалах количество свободных электронов увеличивается с увеличением температуры.

Потому что при более высокой температуре, благодаря достаточному тепловому энергии, поставляемому кристаллу, значительное количество ковалентных связей разрывается, и, следовательно, создается больше свободных электронов.

Это означает, что если температура увеличивается, значительное количество электронов переходит из валентной зоны в зону проводимости, пересекая запрещенную зону энергии.

По мере увеличения количества свободных электронов, сопротивление таких неметаллических веществ уменьшается с увеличением температуры. Следовательно, температурный коэффициент сопротивления отрицательный для неметаллических веществ и полупроводников.

Если практически нет изменений в сопротивлении при изменении температуры, мы можем считать значение этого коэффициента равным нулю. Сплавы константан и манганин имеют температурный коэффициент сопротивления, близкий к нулю.

Значение этого коэффициента не является постоянным; оно зависит от начальной температуры, на основе которой основано увеличение сопротивления.

Когда увеличение основано на начальной температуре 0oC, значение этого коэффициента равно αo – что является обратной величиной соответствующей предполагаемой температуры нулевого сопротивления вещества.

Но при любой другой температуре, температурный коэффициент электрического сопротивления не совпадает с этим αo. На самом деле, для любого материала, значение этого коэффициента максимально при 0oC.

Скажем, значение этого коэффициента любого материала при любой toC равно αt, тогда его значение можно определить по следующему уравнению,

Значение этого коэффициента при температуре t2oC в терминах того же значения при t1oC дается как,

Обзор понятия температурного коэффициента сопротивления

Электрическое сопротивление проводников, таких как серебро, медь, золото, алюминий и т.д., зависит от процесса столкновения электронов внутри материала.

По мере увеличения температуры, этот процесс столкновения электронов становится быстрее, что приводит к увеличению сопротивления с ростом температуры проводника. Сопротивление проводников обычно возрастает с ростом температуры.

Если проводник имеет сопротивление R1 при t1