Facteurs influençant la résistivité des matériaux électriques

Les facteurs influant sur la résistivité des matériaux électriques sont énumérés ci-dessous –

1. Température.

2. Alliage.

3. Contrainte mécanique.

4. Durcissement par vieillissement.

5. Travail à froid.

Température
La résistivité des matériaux varie avec la température. La résistivité de la plupart des métaux augmente avec la température. Le changement de la résistivité du matériau en fonction de la température est donné par la formule suivante -

Où,
ρt1 est la résistivité du matériau à la température t1o C
et
ρt2 est la résistivité du matériau à la température t2oC
α1 est le coefficient de température de la résistance du matériau à la température t1o C.
Si la valeur de α1 est positive, la résistivité du matériau augmente.

La résistivité des métaux augmente avec l'augmentation de la température. Cela signifie que les métaux ont un coefficient de température de résistance positif. Plusieurs métaux présentent une résistivité nulle à des températures proches du zéro absolu. Ce phénomène est appelé "la supraconductivité". La résistivité des semi-conducteurs et des isolants diminue avec l'augmentation de la température. Cela signifie que les semi-conducteurs et les isolants ont un coefficient de température de résistance négatif.

Alliage
L'alliage est une solution solide de deux métaux ou plus. L'alliage de métaux est utilisé pour obtenir certaines propriétés mécaniques et électriques. La structure atomique d'une solution solide est irrégulière par rapport aux métaux purs. En raison de cela, la résistivité électrique de la solution solide augmente plus rapidement avec l'augmentation du contenu en alliage. Une petite quantité d'impureté peut considérablement augmenter la résistivité du métal. Même l'impureté de faible résistivité augmente considérablement la résistivité du métal de base. Par exemple, l'impureté d'argent (ayant la plus faible résistivité parmi tous les métaux) dans le cuivre augmente la résistivité du cuivre.

Contrainte mécanique
La contrainte mécanique de la structure cristalline du matériau développe des contraintes localisées dans la structure cristalline du matériau. Ces contraintes localisées perturbent le mouvement des électrons libres à travers le matériau. Cela entraîne une augmentation de la résistivité du matériau. Par la suite, le recuit du métal réduit la résistivité du métal. Le recuit du métal soulage la contrainte mécanique du matériau, ce qui entraîne la disparition des contraintes localisées de la structure cristalline du métal. En conséquence, la résistivité du métal diminue. Par exemple, la résistivité du cuivre tiré dur est supérieure à celle du cuivre recuit.

Durcissement par vieillissement
Le durcissement par vieillissement est un traitement thermique utilisé pour augmenter la limite d'élasticité et développer la capacité des alliages à résister à la déformation permanente par des forces externes. Le durcissement par vieillissement est également appelé "durcissement par précipitation". Ce processus augmente la résistance des alliages en créant des impuretés solides ou des précipités. Ces impuretés solides ou précipités créés perturbent la structure cristalline du métal, ce qui interrompt le flux des électrons libres à travers le métal. En conséquence, la résistivité du métal augmente.

Travail à froid
Le travail à froid est un procédé de fabrication utilisé pour augmenter la résistance des métaux. Le travail à froid est également connu sous le nom de "durcissement par travail" ou "durcissement par déformation". Le travail à froid est utilisé pour augmenter la résistance mécanique du métal. Le travail à froid perturbe la structure cristalline des métaux, ce qui interfère avec le mouvement des électrons dans le métal, ce qui entraîne une augmentation de la résistivité du métal.

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