正如我们在标题下的那一页讨论的电阻随温度变化那电阻每一种物质都随着温度的变化而变化。
让我们拿一个具有r的电阻的导体0.在0O.C和R.T.在tO.C分别。
从温度的抵抗变化方程,我们得到的
这αO.叫做电阻温度系数那个物质在0O.C。
从上面的方程可以清楚地看出电阻任何物质的温度主要取决于三个因素-
- 初始温度下电阻的值,
- 温度的升高和
- 电阻温度系数αO.。
这αO.对于不同的材料是不同的,因此在不同材料中对不同温度的抗性的影响是不同的。
所以电阻温度系数在0O.任何物质的C是该物质的推断零阻力的倒数。到目前为止,我们已经讨论了阻力随着温度的增加而增加的材料,但有很多材料电阻其中随着温度的降低而降低。实际上在金属中,如果温度升高,则在金属增加内部的游离电子和内部振动的随机运动,导致更多的碰撞。更多碰撞抵抗通过金属的光滑流动,因此金属的电阻随温度升高而增加。因此,我们将温度的抗性系数视为金属阳性。
但如有半导体或其他非金属,自由电子数随温度升高而增加。因为在更高的温度下,由于给晶体提供了足够的热能,大量的共价键被打破,从而产生更多的自由电子。这意味着,如果温度升高,有相当数量的电子穿过禁带能隙,从价带进入导带。随着自由电子数的增加,这类非金属物质的电阻随温度的升高而减小。因此电阻温度系数对于非金属物质和半导体是阴性的。
如果近似没有变化的电阻,我们可以将该系数的值视为零。壬二酮和锰的合金具有近零的温度耐受系数。
该系数的值不是恒定的,取决于电阻增量的初始温度。当增量基于初始温度为0时O.C,该系数的值是αO.- 除了各自推测零阻力温度的倒数,这一点只不过是该物质的倒数。但在任何其他温度下,电阻温度系数与此α不相同O.。实际上,对于任何材料,该系数的值最大为0O.C的温度。任何物质在任意t点的系数的值O.C是αT.,则其值可由下式确定:
这个系数在温度为t时的值2O.c在t的术语中1O.c被提供为,
回顾电阻温度系数的概念
如银,铜,金,铝等导体的电阻取决于材料内电子的碰撞过程。随着温度升高,该电子碰撞过程变得更快,这导致导致导体温度升高的电阻增加。该电阻导体通常随着温度升高而上升。
如果一个导体有r.1电阻在t1O.C和提高温度后,其电阻变为r2在t2O.C.阻力的这种升高(r2- R1)随着温度的升高(t2- t1)取决于以下事项-
通过组合上面的效果,
其中,α是电阻温度系数在t点的材料1O.C。
从等式(1)
如果在特定的温度下,我们知道阻力和电阻温度系数对于材料,我们可以利用式(2)求出材料在其他温度下的电阻。
某些材料或物质的电阻温度系数
该电阻温度系数一些材料/物质为20O.C列于下面 -
Sl。不。 | 材料/物质 | 化学符号/化学成分 | 电阻温度系数/O.c(20O.C) |
1 | 银 | AG | 0.0038 |
2 | 铜 | 铜 | 0.00386 |
3. | 金 | Au. | 0.0034 |
4. | 铝 | AL. | 0.00429 |
5. | 钨 | W. | 0.0045 |
6. | 铁 | Fe. | 0.00651 |
7. | 铂 | Pt. | 0.003927. |
8. | 锰 | Cu = 84%+ Mn = 12%+ Ni = 4% | 0.000002 |
9. | 汞 | Hg | 0.0009 |
10. | 镍铬合金 | Ni = 60%+ Cr = 15%+ Fe = 25% | 0.0004 |
11. | 康斯坦坦语 | Cu = 55% + Ni = 45% | 0.00003 |
12. | 碳 | C | - 0.0005. |
13. | 锗 | GE. | - 0.05 |
14. | 硅 | SI. | - 0.07 |
15. | 黄铜 | Cu = 50-65%+ Zn = 50-35% | 0.0015 |
16. | 镍 | 倪 | 0.00641 |
17. | 锡 | 桑 | 0.0042 |
18. | 锌 | 锌 | 0.0037 |
19. | 锰 | 锰 | 0.00001 |
20. | 钽 | TA. | 0.0033 |
温度对材料电阻温度系数的影响
该电阻温度系数材料的温度也随温度的变化而变化。
如果αO.是材料的温度系数在0时O.C,然后从等式(2),在t处的材料电阻O.C,
在哪里,R0.材料的电阻是0吗O.C
同样地,如果在T的材料的温度系数O.C = t,然后电阻物质在0处的O.c,从等式(2)
在哪里,RT.材料在t时的电阻是多少O.C
从等式(3)和(4)
在那里,α1和α.2该电阻温度系数在t点的材料1O.C和T.2O.C分别。
因此,如果我们知道电阻温度系数对于某一特定温度下的材料,我们可以利用式(6)求出任何其他温度下材料的温度系数。
导电材料具有较大且正的耐温系数。因此,导电材料(金属)的电阻随温度升高而上升。
该半导体绝缘材料的电阻温度系数为负。因此,半导体和绝缘体的电阻随温度的升高而降低。
合金,例如锰酸,君矿等具有非常低且阳性电阻温度系数。因此,合金的电阻随温度的升高而增加,但与其他金属相比,电阻的上升是非常低的(几乎可以忽略不计),这使得这些合金适合于使用测量仪器。