یکی از ویژگی های هر ماده الکتریکی رسانا وابستگی مقاومت به دما است. اگر به عنوان گرافیکی نشان داده شود که در آن بازه های زمانی (t) در محور افقی و مقدار مقاومت اهمی (R) در محور عمودی مشخص شده اند ، یک خط شکسته می گیریم. وابستگی مقاومت به دما به صورت شماتیک از سه بخش تشکیل شده است. اولین مربوط به گرمای کمی است - در این زمان مقاومت بسیار کمی تغییر می کند. این اتفاق می افتد تا یک نقطه خاص ، و پس از آن خط روی نمودار به شدت بالا می رود - این بخش دوم است. سومین ، آخرین مؤلفه یک خط مستقیم است ، از نقطه ای که رشد R متوقف می شود ، با زاویه ای نسبتاً کوچک به محور افقی ، به سمت بالا حرکت می کند.

معنای بدنی این نمودار به شرح زیر است: وابستگی مقاومت به دمای رسانا به اندازه ساده توصیف می شود ، مادامی که مقدار گرمایشی از یک مقدار مشخصه این ماده تجاوز نکند. بگذارید یک مثال انتزاعی را بیان کنیم: اگر در دمای + 10 درجه سانتیگراد مقاومت یک ماده 10 اهم باشد ، تا 40 درجه سانتیگراد مقدار R عملاً تغییر نمی کند و در محدوده خطای اندازه گیری باقی می ماند. اما در حال حاضر در دمای 41 درجه سانتیگراد ، مقاومت در برابر 70 اهم افزایش خواهد یافت. اگر افزایش بیشتر دما متوقف نشود ، برای هر درجه پیاپی 5 اهم اضافی وجود خواهد داشت.

این خاصیت به طور گسترده در وسایل برقی مختلف مورد استفاده قرار می گیرد ، بنابراین طبیعی است که داده هایی راجع به مس به عنوان یکی از متداول ترین مواد در آن استفاده شود ، بنابراین ، برای گرمایش هادی مس برای هر درجه اضافی منجر به افزایش مقاومت نیمی از درصد از یک مقدار خاص می شود (می توان در جداول مرجع یافت) 20 درجه سانتیگراد ، طول 1 متر با قطعه 1 متر مربع).

هنگامی که یک هادی فلزی ظاهر می شود ، یک جریان الکتریکی ظاهر می شود - حرکت کارگردانی ذرات ابتدایی با یک بار. یونهای مستقر در گره های فلزی قادر به نگه داشتن الکترونها در مدارهای بیرونی خود برای مدت طولانی نیستند ، بنابراین آزادانه در طول حجم مواد از یک گره به دیگری حرکت می کنند. این حرکت هرج و مرج ناشی از انرژی خارجی - گرما است.

اگرچه واقعیت حرکت مشهود است ، اما جهت دار نیست ، بنابراین به عنوان جریان در نظر گرفته نمی شود. هنگامی که یک میدان الکتریکی ظاهر می شود ، الکترون ها مطابق با پیکربندی آن جهت گیری می شوند و حرکت جهتی را تشکیل می دهند. اما از آنجا که اثر حرارتی در هیچ کجا ناپدید نشده است ، ذرات متحرک به طور تصادفی با میادین جهت برخورد می کنند. وابستگی مقاومت فلزات به دما ، میزان تداخل در عبور جریان را نشان می دهد. هرچه دما بیشتر باشد ، هادی R بیشتر است.

نتیجه گیری آشکار: با کاهش درجه حرارت ، می توانید مقاومت را کاهش دهید. (در حدود 20 درجه سانتیگراد) دقیقاً با کاهش قابل توجه در حركت آشفتگی حرارتی ذرات در ساختار یك ماده مشخص می شود.

خاصیت رسانا مواد رسانا کاربردهای گسترده ای در مهندسی برق پیدا کرده است. به عنوان مثال ، در حسگرهای الکترونیکی ، از مقاومت مقاومت رسانا به دما استفاده می شود. با دانستن مقدار آن برای هر ماده ، می توانید یک ترمیستور درست کنید ، آن را به یک دستگاه خواننده دیجیتال یا آنالوگ متصل کنید ، فارغ التحصیلی مناسب از مقیاس را انجام دهید و از آن به عنوان جایگزین استفاده کنید. اکثر سنسورهای حرارتی مدرن بر اساس این اصل ساخته شده اند ، زیرا قابلیت اطمینان بالاتر است و طراحی ساده تر است.

علاوه بر این ، وابستگی مقاومت به دما امکان محاسبه گرمای سیم پیچ های موتورهای برقی را فراهم می آورد.

شرایط مختلفی وجود دارد که تحت آن حامل های بار از مواد خاصی عبور می کنند. و تأثیر مستقیم بر روی بار جریان الکتریکی ، مقاومت است که به محیط بستگی دارد. عواملی که باعث تغییر جریان جریان الکتریکی می شوند شامل دما هستند. در این مقاله وابستگی مقاومت رسانا به دما را در نظر می گیریم.

فلزات

دما چگونه روی فلزات اثر می گذارد؟ برای پیدا کردن این وابستگی ، آزمایش زیر انجام شده است: یک باتری ، یک آمپر ، یک سیم و یک مشعل به کمک سیم ها به یکدیگر متصل می شوند. سپس لازم است که میزان خواندن فعلی در مدار اندازه گیری شود. بعد از اتمام قرائت ، مشعل را به سیم بیاورید و آن را گرم کنید. هنگامی که سیم گرم شده دیده می شود که مقاومت افزایش می یابد ، و هدایت فلز کاهش می یابد.

1. سیم فلزی
2. باتری
3. سنج

وابستگی توسط فرمول ها مشخص و توجیه می شود:

از این فرمول ها نتیجه می گیرد که R هادی با فرمول تعیین می شود:

نمونه ای از وابستگی مقاومت فلزات به دما در این ویدئو ارائه شده است:

شما همچنین باید به ویژگی هایی مانند ابررسانایی توجه کنید. اگر شرایط محیط طبیعی باشد ، با خنک شدن ، رسانا مقاومت خود را کاهش می دهد. نمودار زیر چگونگی وابستگی دما و مقاومت در جیوه را نشان می دهد.

ابررسانایی پدیده ای است که با رسیدن ماده به دمای بحرانی (کلوین به صفر نزدیک می شود) رخ می دهد ، که در آن مقاومت به شدت به صفر می رسد.

گازها

گازها نقش دی الکتریک را بازی می کنند و نمی توانند جریان الکتریکی را هدایت کنند. و برای شکل گیری آن ، حامل های شارژ مورد نیاز است. نقش آنها توسط یونها بازی می شود و به دلیل تأثیر عوامل بیرونی بوجود می آیند.

وابستگی را می توان به عنوان مثال مشاهده کرد. برای آزمایش ، از همان ساختاری که در آزمایش قبلی استفاده شده است ، فقط هادی ها با صفحات فلزی تعویض می شوند. باید یک فضای کوچک بین آنها وجود داشته باشد. آمپر نباید جریان را نشان دهد. هنگام قرار دادن مشعل بین صفحات ، دستگاه جریان را که از محیط گاز عبور می کند ، نشان می دهد.

در زیر یک نمودار از مشخصات جریان ولتاژ دبی گاز وجود دارد که در آن مشاهده می شود که افزایش یونیزاسیون در مرحله اولیه افزایش می یابد ، سپس وابستگی جریان به ولتاژ بدون تغییر باقی می ماند (یعنی با افزایش ولتاژ ، جریان یکسان باقی می ماند) و افزایش شدید جریان ، که منجر به خرابی لایه دی الکتریک می شود. .

هدایت گازها را در عمل در نظر بگیرید. عبور جریان الکتریکی در گازها در لامپها و لامپهای فلورسنت استفاده می شود. در این حالت ، کاتد و آند ، دو الکترود در یک فلاسک قرار می گیرند که در داخل آن یک گاز بی اثر قرار دارد. چگونه چنین پدیده ای به گاز بستگی دارد؟ هنگامی که لامپ روشن می شود ، دو رشته گرم می شوند و انتشار ترموالکترونیکی ایجاد می شود. داخل فلاسک با فسفر پوشانده شده است ، که نوری را که می بینیم ساطع می کند. جیوه چگونه به فسفر بستگی دارد؟ بخارات جیوه ، هنگامی که الکترون ها آنها را بمباران می کنند ، تشعشعات مادون قرمز را تشکیل می دهند که به نوبه خود باعث انتشار نور می شود.

اگر یک ولتاژ بین کاتد و آند اعمال کنید ، آنگاه هدایت گازها وجود دارد.

مایعات

رسانای فعلی در یک مایع آنیونها و کاتیونهایی هستند که به دلیل وجود یک میدان الکتریکی خارجی حرکت می کنند. الکترون ها هدایت کمی دارند. وابستگی مقاومت به دما در مایعات را در نظر بگیرید.

1. الکترولیت
2. باتری
3. سنج

وابستگی اثر الکترولیتها در گرمایش توسط فرمول مشخص شده است:

که در آن ضریب درجه حرارت منفی است.

نحوه R بستگی به گرمایش (t) در نمودار زیر نشان داده شده است:

چنین اتفاقی باید هنگام شارژ باتری و باتری در نظر گرفته شود.

نیمه هادی ها

و چگونه مقاومت به حرارت در نیمه هادی ها بستگی دارد؟ برای شروع ، اجازه دهید در مورد ترمیستورها صحبت کنیم. اینها دستگاه هایی هستند که مقاومت الکتریکی خود را تحت تأثیر گرما تغییر می دهند. این ضریب مقاومت نیمه هادی مقاومت (TKS) بسیار بالاتر از فلزات است. هر دو رسانای مثبت و منفی ، ویژگی های خاصی دارند.

جایی که: 1 TKS کمتر از صفر است. 2 - TKS از صفر بیشتر است.

برای اینکه هادی هایی مانند ترمیستورها شروع به کار کنند ، هر نکته را در خصوص ویژگی I - V می گیرند:

• اگر درجه حرارت عنصر کمتر از صفر باشد ، از چنین رسانایی به عنوان رله استفاده می شود.
• برای کنترل جریان در حال تغییر و همچنین دما و ولتاژ از بخش خطی استفاده کنید.

از ترمیستورها هنگام بررسی و اندازه گیری اشعه الکترومغناطیسی استفاده می شود که در فرکانس های فوق العاده بالا انجام می شود. به همین دلیل از این هادی ها در سیستم هایی مانند آلارم آتش ، آزمایش گرما و کنترل استفاده از مواد جامد و مایعات استفاده می شود. آن دسته از ترمیستورها که TKS از آنها کمتر از صفر است در سیستم های خنک کننده استفاده می شوند.

اکنون در مورد ترموالژمان ها. Seebeck چگونه تأثیر می گذارد؟ وابستگی این است که چنین رساناهایی بر اساس این پدیده کار می کنند. هنگامی که دمای اتصال هنگام گرم شدن افزایش می یابد ، یک Emf در محل اتصال مدار بسته ظاهر می شود. بنابراین ، وابستگی آنها آشکار می شود و انرژی حرارتی به الکتریسیته تبدیل می شود. برای درک کامل روند ، توصیه می کنم دستورالعمل های ما را در مورد چگونگی مطالعه بررسی کنید

به عنوان مثال بسیاری از فلزات ، مانند مس ، آلومینیوم ، نقره ، به دلیل دارا بودن الکترون های آزاد در ساختار آنها ، خاصیت انتقال جریان الکتریکی را دارند. همچنین فلزات نسبت به جریان مقاومت کمی دارند و هر کدام خاصیت خاص خود را دارند. مقاومت یک فلز به شدت وابسته به دمای آن است.

اگر دمای هادی را افزایش دهید ، به عنوان مثال ، در منطقه از 0 تا t2 درجه سانتیگراد ، می توانید درک کنید که چگونه مقاومت فلز به درجه حرارت بستگی دارد. با افزایش دمای رسانا ، مقاومت آن نیز افزایش می یابد. علاوه بر این ، این وابستگی تقریباً خطی است.

از دیدگاه فیزیکی ، افزایش مقاومت با افزایش دما را می توان با افزایش دامنه نوسانات گره های شبکه کریستالی توضیح داد ، که به نوبه خود عبور الکترون ها را مشکل تر می کند ، یعنی مقاومت در برابر جریان الکتریکی افزایش می یابد.

با نگاهی به نمودار می بینید که در t1 فلز مقاومت بسیار کمتری نسبت به مثلاً در t2 دارد. با کاهش بیشتر دما می توانید به نقطه t0 برسید ، جایی که مقاومت رسانا تقریباً صفر خواهد بود. البته ، مقاومت او صفر نمی تواند باشد ، اما فقط به سمت او گرایش می یابد. در این مرحله ، هادی تبدیل به ابررسانا می شود. از ابررساناها در آهنرباهای قوی به عنوان سیم پیچ استفاده می شوند. در عمل ، این نکته در منطقه صفر مطلق بسیار بیشتر نهفته است و تعیین آن طبق این برنامه غیرممکن است.

برای این نمودار می توانید معادله را بنویسید

با استفاده از این معادله می توانید مقاومت رسانای در هر دما را پیدا کنید. در اینجا ما به نقطه t0 که قبلاً در نمودار بدست آمده نیاز داریم. با دانستن دما در این مرحله برای ماده خاص و دمای t1 و t2 می توان مقاومت پیدا کرد.

تغییر مقاومت در برابر دما در هر دستگاه برقی که دسترسی مستقیم به سیم پیچ امکان پذیر نباشد استفاده می شود. به عنوان مثال ، در یک موتور ناهمزمان ، کافی است مقاومت استاتور را در لحظه اولیه زمان و در لحظه ای که موتور در حال کار است ، بدانید. با محاسبات ساده می توان دمای موتور را تعیین کرد ، که به طور خودکار در تولید انجام می شود.

« فیزیک - درجه 10

چه مقدار بدنی مقاومت نامیده می شود
مقاومت رسانای فلزی به چه مواردی بستگی دارد؟

مواد مختلف مقاومت متفاوتی دارند. آیا مقاومت بستگی به شرایط هادی دارد؟ از دمای آن؟ پاسخ باید تجربه کند.

اگر جریان را از باتری از طریق سیم پیچ فولادی عبور دهید و سپس شروع به گرم کردن آن در شعله مشعل کنید ، سپس آمپر کاهش جریان را نشان می دهد. این بدان معنی است که با تغییر دما ، مقاومت رسانا تغییر می کند.

اگر در دمایی برابر با 0 درجه سانتیگراد ، مقاومت رسانا برابر R 0 باشد و در درجه حرارت t برابر با R باشد ، پس از تغییر نسبی مقاومت ، همانطور که از تجربه نشان می دهد ، مستقیماً متناسب با تغییر دما t است:

ضریب تناسب α به ضریب دما مقاومت گفته می شود.

ضریب دما مقاومت  - مقدار برابر با نسبت تغییر نسبی در مقاومت رسانا به تغییر درجه حرارت آن.

این وابستگی مقاومت یک ماده به دما را مشخص می کند.

ضریب دما مقاومت از نظر عددی برابر است با تغییر نسبی مقاومت رسانا هنگام گرم شدن 1 K (توسط 1 درجه سانتیگراد).

برای همه هادی های فلزی ، ضریب α\u003e 0 و با درجه حرارت کمی متفاوت است. اگر فاصله تغییر دما اندک باشد ، می توان ضریب دما را ثابت و برابر با مقدار متوسط ​​آن در این محدوده دما دانست. فلزات خالص

در محلول های الکترولیت مقاومت با افزایش دما افزایش نمی یابد بلکه کاهش می یابد. برای آنها< 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α = -0,02 К -1 .

هنگامی که هادی گرم می شود ، ابعاد هندسی آن کمی تغییر می کند. مقاومت رسانا عمدتا به دلیل تغییر در مقاومت آن متفاوت است. می توانید وابستگی این مقاومت به دما را پیدا کنید ، اگر در فرمول (16.1) جایگزین مقادیر شوید محاسبات به نتیجه زیر منجر می شود:

ρ = ρ 0 (1 + αt) ، یا ρ = ρ 0 (1 + αΔТ) ، (16.2)

که در آن ΔT تغییر در دمای مطلق است.

از آنجا که با درجه حرارت رسانا کمی متفاوت است ، می توان فرض کرد که مقاومت رسانا به طور خطی به دما بستگی دارد (شکل 16.2).

افزایش مقاومت را می توان با این واقعیت توضیح داد که با افزایش دما دامنه نوسانات یون ها در گره های شبکه کریستالی افزایش می یابد ، بنابراین الکترون های آزاد بیشتر با آنها برخورد می کنند و از دست دادن جهت حرکت. اگرچه ضریب a نسبتاً کمی است ، با در نظر گرفتن وابستگی مقاومت به دما هنگام محاسبه پارامترهای دستگاههای گرمایشی کاملاً ضروری است. بنابراین ، مقاومت یک رشته تنگستن یک لامپ رشته ای افزایش می یابد که جریان از طریق آن به دلیل گرم شدن بیش از 10 برابر از آن عبور کند.

به عنوان مثال ، در برخی از آلیاژها ، در یک آلیاژ مس نیکل (کنستانتین) ، ضریب دما مقاومت بسیار اندک است: α-10 -5 K-1؛ مقاومت کنستانتین بزرگ است: ρ ≈ 10 -6 Ωm از چنین آلیاژهایی برای ساختن مقاومتهای مرجع و مقاومتهای اضافی برای ابزارهای اندازه گیری استفاده می شود ، یعنی در مواردی که نیاز است مقاومت با نوسانات دما به طور محسوسی تغییر نکند.

همچنین چنین فلزاتی ، به عنوان مثال ، نیکل ، قلع ، پلاتین و غیره وجود دارد که ضریب دما آنها بسیار بیشتر است: α-10 -3 K-1. وابستگی مقاومت آنها به دما می تواند برای اندازه گیری خود دما ، که در داخل انجام می شود ، مورد استفاده قرار گیرد دماسنجهای مقاومت.

دستگاه های مبتنی بر دما مبتنی بر دستگاه های ساخته شده از مواد نیمه هادی هستند ، - ترمیستورها. آنها با ضریب دمای زیاد مقاومت (ده ها برابر بیشتر از فلزات) ، پایداری ویژگی ها در طول زمان مشخص می شوند. مقاومت اسمی ترمیستورها به طور قابل توجهی بالاتر از دماسنجهای مقاومت فلزی است ، معمولاً 1 ، 2 ، 5 ، 10 ، 15 و 30 کیلوگرم است.

معمولاً سیم پلاتین به عنوان عنصر اصلی کار یک دماسنج مقاومت گرفته می شود ، وابستگی آن به دما کاملاً مشخص است. تغییرات دما توسط تغییرات مقاومت سیم قضاوت می شود ، که می تواند اندازه گیری شود چنین دماسنجی می تواند در صورت نامناسب بودن دماسنج های معمولی مایع ، دمای بسیار کم و بسیار بالا را اندازه گیری کند.

ابر رسانایی

مقاومت فلزات با کاهش دما کاهش می یابد. چه اتفاقی می افتد وقتی دما به صفر مطلق می رسد؟

در سال 1911 ، فیزیکدان هلندی X. Kamerlingh Onnes یک پدیده قابل توجه را کشف کرد - ابررسانایی. وی دریافت که وقتی جیوه در هلیوم مایع خنک می شود ، مقاومت آن در ابتدا به تدریج تغییر می کند ، و سپس در دمای 4/1 کیلوگرم بسیار به صفر می رسد (شکل 16.3).

پدیده سقوط به مقاومت صفر رسانا در دمای بحرانی گفته می شود ابررسانایی.

کشف کامرلینگ اونس ، که در سال 1913 به او جایزه نوبل اعطا شد ، منجر به بررسی خواص مواد در دماهای پایین شد. بعدها بسیاری از ابررساناهای دیگر کشف شدند.

ابررسانایی بسیاری از فلزات و آلیاژها در دماهای بسیار کم مشاهده می شود - از حدود 25 درجه سانتیگراد شروع می شود. جداول مرجع دمای انتقال را به حالت ابررسانا برخی مواد می دهند.

دما که ماده در آن وارد حالت ابررسانا می شود ، نامیده می شود دمای بحرانی.

دمای بحرانی نه تنها به ترکیب شیمیایی ماده ، بلکه به ساختار خود بلور نیز بستگی دارد. به عنوان مثال ، قلع خاکستری دارای یک ساختار الماس با یک شبکه کریستالی مکعب و یک نیمه هادی است و قلع سفید دارای یک سلول واحد چهار قطبی است و یک فلز نقره ای سفید ، نرم و چگالی است ، قادر به انتقال به حالت ابررسانا در دمای 3.72 K می باشد.

در مورد مواد در حالت ابررسانا ، ناهنجاری های شدید مغناطیسی ، حرارتی و تعدادی دیگر از خواص ذکر شده است ، بنابراین صحیح تر صحبت کردن از حالت ابررسانا نیست بلکه از خاص بودن ماده ای است که در دماهای پایین مشاهده می شود.

اگر یک جریان در هادی حلقه ابررسانا ایجاد شود و منبع جریان خارج شود ، قدرت این جریان به طور نامحدود تغییر نمی کند. در هادی معمول (غیررسانا) جریان الکتریکی در این حالت خاتمه می یابد.

از ابررساناها به طور گسترده استفاده می شود. بنابراین ، آنها با یک سیم پیچ ابررسانا ، الکترومغناطیسی قدرتمند می سازند ، که برای مدت طولانی و بدون انرژی ، میدان مغناطیسی ایجاد می کنند. بعد از همه در سیم پیچ ابررسانا گرما ایجاد نمی شود.

با این حال ، به دست آوردن یک میدان مغناطیسی خودسرانه با استفاده از یک آهنربای ابررسانا غیرممکن است. یک میدان مغناطیسی بسیار قوی حالت ابررسانا را از بین می برد. چنین زمینه ای نیز می تواند توسط یک جریان در خود ابررسانا ایجاد شود ، بنابراین برای هر هادی در حالت ابررسانا ، یک مقدار بحرانی از قدرت فعلی وجود دارد که بدون شکستن حالت ابررسانا نمی توان از آن عبور کرد.

آهنرباهای ابررسانا در شتاب دهنده های ذرات ابتدایی ، ژنراتورهای مگنتوهیدروودینامیکی مورد استفاده قرار می گیرند ، که انرژی مکانیکی یک جت گاز یونیزه شده با گرم قرمز را در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.

توضیح ابررسانایی فقط براساس نظریه کوانتومی امکان پذیر است. این تنها در سال 1957 توسط دانشمندان آمریکایی J. Bardin ، L. Cooper ، J. Schrieffer و دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی ، N. N. Bogolyubov ، آکادمیک داده شد.

در سال 1986 ، ابررسانایی با درجه حرارت بالا کشف شد. ترکیبات اکسید پیچیده ای از لانتانیم ، باریم و سایر عناصر (سرامیک) با دمای انتقال به حالت ابررسانا در حدود 100 کیلوگرم بدست آمد. این بالاتر از نقطه جوش نیتروژن مایع در فشار اتمسفر (77 K) است.

در آینده نزدیک ، ابررسانایی با درجه حرارت بالا به احتمال زیاد منجر به یک انقلاب فنی جدید در کلیه مهندسی برق ، مهندسی رادیو و طراحی رایانه خواهد شد. اکنون پیشرفت در این زمینه با لزوم خنک کردن هادی ها تا نقطه جوش بنزین گران - هلیوم مانع شده است.

مکانیسم فیزیکی ابررسانایی بسیار پیچیده است. با روشی بسیار ساده ، می توان به شرح زیر توضیح داد: الکترونها در رده صحیح متحد شده و بدون برخورد با یک شبکه کریستالی متشکل از یونها حرکت می کنند. این حرکت با حرکت حرارتی معمول تفاوت دارد ، که در آن الکترون آزاد به صورت آشفته حرکت می کند.

امیدوارم ایجاد ابررساناها در دمای اتاق امکان پذیر باشد. ژنراتورها و موتورهای برقی بسیار فشرده خواهند شد (آنها چندین بار کاهش می یابند) و اقتصادی هستند. برق می تواند بدون از بین رفتن به هر مسافت منتقل شود و در دستگاه های ساده جمع شود.

\u003e\u003e فیزیک: وابستگی مقاومت به هادی از دما

مواد مختلف مقاومت متفاوتی دارند (به 104 § مراجعه کنید). آیا مقاومت بستگی به شرایط هادی دارد؟ از دمای آن؟ پاسخ باید تجربه کند.
  اگر جریان را از باتری از طریق سیم پیچ فولادی عبور دهید ، و سپس شروع به گرم کردن آن در شعله مشعل کنید ، آمپومتر کاهش جریان را نشان می دهد. این بدان معنی است که با تغییر دما ، مقاومت رسانا تغییر می کند.
  اگر در دمای 0 درجه سانتی گراد باشد ، مقاومت رسانا است R 0، و در دمای تی  برابر است ر، بنابراین ، تغییر نسبی مقاومت ، همانطور که تجربه نشان می دهد ، مستقیماً با تغییر دما متناسب است. تی:

ضریب تناسب α   به نام ضریب دما مقاومت. این وابستگی مقاومت یک ماده به دما را مشخص می کند. ضریب دما مقاومت از نظر عددی برابر است با تغییر نسبی مقاومت رسانا هنگام گرم شدن با 1 K. برای کلیه هادی های فلزی ، ضریب α   \u003e 0 و با درجه حرارت کمی متفاوت است. اگر فاصله تغییر دما اندک باشد ، می توان ضریب دما را ثابت و برابر با مقدار متوسط ​​آن در این محدوده دما دانست. فلزات خالص α ≈ 1/273 K -1. داشتن مقاومت در برابر محلول های الکترولیت با افزایش دما افزایش نمی یابد بلکه کاهش می یابد. برای آنها α < 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α ≈ -0.02 K -1.
  هنگامی که هادی گرم می شود ، ابعاد هندسی آن کمی تغییر می کند. مقاومت رسانا عمدتا به دلیل تغییر در مقاومت آن متفاوت است. می توانید وابستگی این مقاومت به دما را پیدا کنید ، اگر در فرمول (16.1) جایگزین مقادیر شوید
. محاسبات به نتیجه زیر منجر می شود:

همانطور که α   با دمای رسانا کمی تغییر می کنیم ، می توان فرض کرد که مقاومت رسانا به طور خطی به دما بستگی دارد ( برنج.16.2).

افزایش مقاومت را می توان با این واقعیت توضیح داد که با افزایش دما دامنه نوسانات یون ها در سایت های مشبک افزایش می یابد ، بنابراین الکترون های آزاد بیشتر با آنها برخورد می کنند و مسیر حرکت را از دست می دهند. اگرچه ضریب α   بسیار کوچک ، با توجه به وابستگی مقاومت به دما هنگام محاسبه وسایل گرمایشی کاملاً ضروری است. بنابراین ، مقاومت یک رشته تنگستن یک لامپ رشته ای افزایش می یابد که بیش از 10 برابر جریان از آن عبور کند.
  در برخی از آلیاژها ، به عنوان مثال در نیکل مس (ثابت) ، ضریب دما مقاومت بسیار اندک است: α   ≈ 10 -5 K-1؛ مقاومت کنستانتان بزرگ است: ρ   -10 تا 6 اهم متر از این نوع آلیاژها برای تولید مقاومتهای مرجع و مقاومتهای اضافی نسبت به ابزارهای اندازه گیری استفاده می شود ، یعنی در مواردی که لازم است با نوسانات دما مقاومت به میزان قابل توجهی تغییر نکند.
  وابستگی مقاومت فلز به دما در استفاده می شود دماسنجهای مقاومت. معمولاً سیم پلاتین به عنوان عنصر اصلی کار چنین دماسنج گرفته می شود ، وابستگی آن به دما کاملاً مشخص است. تغییرات دما با تغییر مقاومت سیم قضاوت می شود ، که می تواند اندازه گیری شود.
  دماسنجهای معمولی مایع در صورت نامناسب بودن این دماسنجها می توانند درجه حرارت بسیار کم و بسیار بالا را اندازه گیری کنند.
مقاومت فلزات با افزایش دما بصورت خطی افزایش می یابد. در محلول های الکترولیت با افزایش دما کاهش می یابد.

???
  1- چه موقع لامپ کم مصرف می کند: بلافاصله پس از روشن کردن آن به شبکه یا بعد از چند دقیقه؟
  2. اگر مقاومت سیم پیچ اجاق گاز با درجه حرارت تغییر نکرد ، باید طول آن در قدرت دارای امتیاز بیشتر یا کوچکتر باشد؟

G.Ya.Myakishev ، B.B. Bukhovtsev ، N.N.Sotsky ، فیزیک کلاس 10

اگر تصحیح یا پیشنهادی برای این درس دارید ،