Weerstand versus temperatuur

Een van de kenmerken van elk elektrisch geleidend materiaal - deze weerstand versus temperatuur. Indien wordt weergegeven als een grafiek op een coördinatenvlak, waarbij de tijdsintervallen zijn aangegeven op de horizontale as (t), en de verticale - de waarde van de ohmse weerstand (R), dan verkrijgen we een stippellijn. De temperatuurafhankelijkheid van de weerstand bestaat schematisch uit drie delen. De eerste komt overeen met een kleine warmte - ditmaal weerstandsveranderingen weinig. Dit gebeurt op een bepaald punt, waarna de lijn op de grafiek gaat drastisch omhoog - dit is de tweede plot. Ten derde, de tweede component - een rechte strekt zich opwaarts vanaf het punt waarop het gestopt R hoogte op een relatief kleine hoek met de horizontale as.

De fysische betekenis van deze grafiek is de volgende: weerstand temperatuurafhankelijkheid van de geleider wordt beschreven door een eenvoudige lineaire vergelijking zolang de verwarmingsmate niet boven een bepaalde waarde kenmerkend voor dit specifieke materiaal. Hier samenvatting Bijvoorbeeld: Als bij + 10 ° C materiaal weerstand 10 Ohm, vervolgens tot 40 ° C waarde van R niet verandert, blijft binnen de grenzen van de meetfout. Maar zelfs bij 41 ° C direct van de weerstand ontstaat tot 70 ohm. Als een verdere temperatuurverhoging niet stoppen, voor elke volgende graden wordt nog 5 ohm vallen.

Deze eigenschap wordt veel gebruikt in diverse elektrische inrichtingen, zo natuurlijk leiden gegevens koper als een van de meest voorkomende materialen in elektrische machines. Zo kan een koperen warmtegeleider is voor elke graad verhoging in de weerstand leidt tot een half procent van de specifieke waarde (te vinden in de tabellen waarnaar wordt verwezen, is ingesteld op 20 ° C, 1 m lange sectie van 1 mm²).

Bij een metalen geleider elektromotorische kracht EMF wordt elektrische stroom - gerichte beweging van elementaire deeltjes met lading. Ionen in de knooppunten van het kristalrooster van het metaal, kan geen lange elektronen houden in hun buitenste banen, zodat ze vrij door het volume van het materiaal naar de andere kan van het ene knooppunt. Deze willekeurige beweging veroorzaakt door externe energie - warmte.

De omstandigheid beweging aanwezig is, wordt deze niet gericht echter niet actuele beschouwd. Wanneer het elektrische veld worden de elektronen georiënteerd overeenkomstig de configuratie, die een gerichte beweging. Maar het thermische effect niet verdwijnen, willekeurig bewegende deeltjes botsen gericht veld. De afhankelijkheid van de weerstand van metalen met temperatuur geeft de storing aan de stroomdoorgang. Hoe hoger de temperatuur, hoe hoger de R geleider.

De hand liggende conclusie: het verminderen van de mate van verwarming kan worden verminderd en de weerstand. Supergeleiding (ongeveer 20 ° K) alleen gekenmerkt door een significante vermindering van thermische chaotische beweging van deeltjes in de stof.

Beschouw de eigenschappen van het geleidend materiaal wordt veel gebruikt in de elektrotechniek. Bijvoorbeeld, de afhankelijkheid van de geleiderweerstand van de temperatuur tijdens de elektronische sensoren. Weten de waarde ervan voor een bepaald materiaal kan worden vervaardigd thermistor, sluit deze aan een digitale of analoge leesinrichting voeren passende beoordelingsschaal en als alternatief voor de kwikthermometer. In het hart van de meeste moderne juist dit principe gelegd thermische sensoren, omdat hogere betrouwbaarheid en eenvoudiger ontwerp.

Verder temperatuurafhankelijkheid van weerstandsverwarming maakt het mogelijk om de motorwikkelingen berekenen.