Widerstand gegen die Temperatur

Eines der Merkmale aus jedem elektrisch leitenden Material – Dieser Widerstand gegenüber der Temperatur. Wenn es als ein Graph dargestellt wird , auf einer Koordinatenebene, wobei die Zeitabstände auf der horizontalen Achse markiert sind , (t) und die vertikale – der Wert des ohmschen Widerstands (R) ist , dann erhalten wir eine gestrichelte Linie. Die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes besteht schematisch aus drei Abschnitten. Die erste entspricht eine geringe Wärme – diesmal Widerstand sehr wenig ändert. Dies geschieht zu einem bestimmten Punkt, wonach die Linie im Diagramm steigt dramatisch – das ist das zweite Grundstück ist. Drittens, die letztere Komponente – gerad- erstreckt nach oben von dem Punkt, an dem die gestoppte R Höhe, auf einen relativ kleinen Winkel zu der horizontalen Achse.

Die physikalische Bedeutung dieses Graphen ist die folgende: Widerstandstemperaturabhängigkeit des Leiters wird durch eine einfache beschriebene lineare Gleichung , solange die Wärmemenge nicht ein gewissen Wert charakteristisch für dieses spezielle Material nicht überschreiten. Hier abstract Beispiel: Wenn bei + 10 ° C Materialwiderstand 10 Ohm beträgt, dann auf 40 ° C-Wert von R wird sich nicht ändern, innerhalb der Grenzen der Messfehler verbleibt. Aber auch bei 41 ° C Sprung im Widerstand entsteht auf 70 Ohm. Wenn eine weitere Erhöhung der Temperatur für jede nachfolgende Grad wird nicht aufhören, werden zusätzlich 5 Ohm fallen.

Diese Eigenschaft wird in verschiedenen elektrischen Geräten weit verbreitet, so natürlich Daten auf Kupfer verursachen als eine der häufigsten Materialien in elektrischen Maschinen. Somit wird für einen Kupferwärmeleiter für jede zusätzliche Grad Widerstandserhöhung zu einem halben Prozent des spezifischen Wertes führt (zu in den referenzierten Tabellen gefunden wird, wird auf 20 ° C, 1 m langer Abschnitt von 1 mm²).

Im Fall einer metallischen Leiter elektromotorischen Kraft EMF wird elektrische Strom – gerichtete Bewegung der Elementarteilchen mit Ladung. Ionen , die in den Knoten des Kristallgitter des Metalls, ist nicht in der Lage lange Elektronen in ihrer äußeren Umlaufbahnen zu halten, so dass sie sich frei über das gesamte Volumen des Materials von einem Knoten zum anderen bewegen kann. Diese zufällige Bewegung durch externe Energie verursacht – Wärme.

Obwohl die Tatsache der Bewegung vorhanden ist, ist sie nicht gerichtet ist, jedoch nicht als Strom angesehen. Wenn das elektrische Feld werden die Elektronen in Übereinstimmung mit seiner Konfiguration ausgerichtet ist, eine gerichtete Bewegung zu bilden. Aber da der thermische Effekt nicht verschwinden, kollidieren die zufällig bewegenden Teilchen mit gerichtetem Feld. Die Abhängigkeit des Widerstands von Metallen mit der Temperatur zeigt die Menge an Interferenz mit dem Durchgang von Strom. Je höher die Temperatur, desto höher ist die R Leiter.

Die offensichtliche Schlussfolgerung: Der Grad der Erwärmung reduziert reduziert und Widerstand werden. Supraleitung (ca. 20 ° K) nur durch eine signifikante Reduktion der thermischen chaotischer Bewegung von Teilchen innerhalb der Substanz aus.

Betrachten Sie die Eigenschaften des leitenden Materials weit verbreitet in der Elektrotechnik verwendet werden. Zum Beispiel kann die Abhängigkeit der der Leiterwiderstand verwendet , der Temperatur in den elektronischen Sensoren. Zu wissen , seinen Wert für ein bestimmtes Material kann Thermistor hergestellt werden, schließen sie an ein digitalen oder analoges Lesegerät, führt die entsprechende Notenskala und als Alternative zu verwendet , das Quecksilberthermometer. Im Herzen der modernsten thermischen Sensoren genau dieses Prinzip gelegt, weil eine höhere Zuverlässigkeit und einfachere Design.

Ferner Heizungstemperaturabhängigkeit des Widerstandes ermöglicht es, die Motorwicklungen zu berechnen.