Yksi minkä tahansa sähkövirtaa johtavan materiaalin ominaisuuksista on resistanssin riippuvuus lämpötilasta. Jos se esitetään kuvaajana, jossa aika-akseli (t) on merkitty vaaka-akselille ja ohminen vastusarvo (R) pystyakselille, saadaan katkoviiva. Resistanssin lämpötilariippuvuus koostuu kolmesta osasta. Ensimmäinen vastaa lievää lämmitystä - tällä hetkellä vastus muuttuu hyvin vähän. Tämä tapahtuu tiettyyn pisteeseen saakka, jonka jälkeen kaaviossa oleva rivi nousee voimakkaasti - tämä on toinen osa. Kolmas, viimeinen komponentti on suora viiva, joka ulottuu ylöspäin pisteestä, jossa kasvu R pysähtyi, suhteellisen pienessä kulmassa vaaka-akseliin nähden.

Tämän kuvaajan fysikaalinen merkitys on seuraava: johtimen resistanssin riippuvuus johtimen lämpötilasta kuvataan yksinkertaiseksi, kunnes lämmityksen arvo ylittää jonkin tämän materiaalin ominaisarvon. Annamme abstraktin esimerkin: jos aineen vastus on +10 ° C: n lämpötilassa 10 ohmia, 40 ° C: n lämpötilaan saakka R-arvo ei muutu, pysyen mittausvirheen rajoissa. Mutta jo 41 ° C: ssa, resistenssi hyppää jopa 70 ohmiin asti. Jos lisälämpötilan nousu ei lopu, niin jokaiselle seuraavalle asteelle putoaa vielä 5 ohmia.

Tätä ominaisuutta käytetään laajasti erilaisissa sähkölaitteissa, joten on loogista antaa tietoja kuparista yhdestä yleisimmistä materiaaleista, joten kuparijohtimien kuumennus jokaisella lisäasteella johtaa vastuksen lisääntymiseen puolella prosentilla ominaisarvosta (löytyy viitetaulukoista, jotka on annettu 20 ° C, 1 m pitkä ja poikkileikkaus 1 m².

Kun metallijohdin ilmestyy, ilmaantuu sähkövirta - alkuainehiukkasten suunnattu liike varauksella. Metallisolmuissa olevat ionit eivät kykene pitämään elektroneja ulkoradallaan pitkään, joten ne liikkuvat vapaasti koko materiaalimäärän läpi solmusta toiseen. Tämä kaoottinen liike johtuu ulkoisesta energiasta - lämmöstä.

Vaikka siirtymän tosiasia on ilmeinen, se ei ole suuntainen, joten sitä ei pidetä virtauksena. Kun sähkökenttä ilmestyy, elektronit orientoituvat sen konfiguraation mukaisesti muodostaen suuntaisen liikkeen. Mutta koska lämpövaikutus ei ole kadonnut mihinkään, satunnaisesti liikkuvat hiukkaset törmäävät suunnatun kentän kanssa. Metallien kestävyyden riippuvuus lämpötilasta osoittaa häiriöiden määrän virran kulkeutumisessa. Mitä korkeampi lämpötila, sitä korkeampi R-johdin.

Ilmeinen johtopäätös: vähentämällä lämmitysastetta voit vähentää vastustusta. (noin 20 ° K) on tunnusomaista tarkalleen hiukkasten kaoottisen lämpöliikkeen merkittävä väheneminen aineen rakenteessa.

Johtavien materiaalien harkittu ominaisuus on löytänyt laajan käyttökohteen sähkötekniikassa. Esimerkiksi johtimen vastuksen lämpötilariippuvuutta käytetään elektronisissa antureissa. Tietäen minkä tahansa materiaalin arvon, voit tehdä termistorin, liittää sen digitaaliseen tai analogiseen lukijaan, suorittaa asteikon asianmukaisen asteikon ja käyttää sitä vaihtoehtona. Useimmat nykyaikaiset lämpöanturit perustuvat juuri tällaiseen periaatteeseen, koska luotettavuus on suurempi ja suunnittelu on yksinkertaisempaa.

Lisäksi vastuksen lämpötilariippuvuus mahdollistaa moottorin käämien lämmityksen laskemisen.

On olemassa erilaisia \u200b\u200bolosuhteita, joissa varauskuljettimet kulkevat tiettyjen materiaalien läpi. Ja sähkövirran varaukseen vaikuttaa suoraan vastus, jolla on riippuvuus ympäristöstä. Sähkövirran virtausta muuttaviin tekijöihin kuuluu lämpötila. Tässä artikkelissa tarkastellaan johtimen resistanssin riippuvuutta lämpötilasta.

metallit

Kuinka lämpötila vaikuttaa metalleihin? Tämän riippuvuuden selvittämiseksi suoritettiin kokeilu: akku, ampeerimittari, johto ja taskulamppu yhdistetään toisiinsa johtimien avulla. Sitten sinun täytyy mitata virta piirissä. Kun lukemat on otettu, sinun on vietävä poltin lankaan ja lämmitettävä se. Kun lankaa kuumennetaan, havaitaan, että vastus kasvaa ja metallin johtavuus heikkenee.

1. Metallilanka
2. akku
3. ampeerimittari

Riippuvuus osoitetaan ja perustellaan seuraavilla kaavoilla:

Näistä kaavoista seuraa, että johtimen R määritetään kaavalla:

Videossa on esimerkki metallin kestävyyden riippuvuudesta lämpötilassa:

On myös kiinnitettävä huomiota sellaiseen ominaisuuteen kuin suprajohtavuus. Jos ympäristöolosuhteet ovat normaaleja, jäähdytettynä johtimet vähentävät niiden vastusta. Seuraava kaavio osoittaa kuinka lämpötila ja ominaisvastus elohopeassa riippuvat.

Suprajohtavuus on ilmiö, joka tapahtuu, kun materiaali saavuttaa kriittisen lämpötilan (Kelvin lähempänä nollaa), jossa vastus laskee voimakkaasti nollaan.

kaasu

Kaasut toimivat dielektrisinä ja eivät pysty johtamaan sähkövirtaa. Ja jotta se muodostuisi, tarvitaan latauskantajia. Ionit toimivat roolissaan, ja ne syntyvät ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta.

Riippuvuutta voidaan pitää esimerkkinä. Kokeessa käytetään samaa mallia kuin edellisessä kokeessa, vain johtimet korvataan metallilevyillä. Niiden välillä tulisi olla pieni tila. Ampeerimittarin tulisi osoittaa virran puute. Kun asetat polttimen levyjen väliin, laite osoittaa virran, joka kulkee kaasuväliaineen läpi.

Alla on kaavio kaasupurkauksen virta-jänniteominaisuuksista, jossa voidaan nähdä, että ionisoitumisen lisääntyminen alkuvaiheessa kasvaa, silloin virran riippuvuus jännitteestä pysyy muuttumattomana (ts. Kun jännite kasvaa, virta pysyy samana) ja jyrkkä nousu virrassa, mikä johtaa dielektrisen kerroksen hajoamiseen .

Mieti kaasujen johtavuutta käytännössä. Kaasujen sähkövirran kulkua käytetään loistelampuissa ja lampuissa. Tässä tapauksessa katodi ja anodi, kaksi elektrodia asetetaan pulloon, jossa on inerttiä kaasua. Kuinka tämä ilmiö riippuu kaasusta? Kun lamppu syttyy, kaksi filamenttia lämmitetään ja syntyy termioninen säteily. Polttimon sisällä on päällystetty fosforilla, joka emittoi näkemäämme valoa. Kuinka elohopea riippuu fosforista? Elohopeahöyryt muodostavat elektronien kanssa pommitettaessa infrapunasäteilyä, joka puolestaan \u200b\u200bsäteilee valoa.

Jos katodin ja anodin välillä käytetään jännitettä, kaasunjohtavuus tapahtuu.

nesteet

Nesteiden virranjohtimet ovat anionit ja kationit, jotka liikkuvat ulkoisen sähkökentän takia. Elektronien johtavuus on vähäinen. Harkitse vastuksen riippuvuutta nesteiden lämpötilasta.

1. elektrolyytin
2. akku
3. ampeerimittari

Elektrolyyttien vaikutuksen lämmitykseen riippuvuus määritetään kaavalla:

Missä a on negatiivinen lämpötilakerroin.

Kuinka R riippuu lämmityksestä (t), näkyy alla olevassa kaaviossa:

Tämä suhde tulee ottaa huomioon akkuja ja akkuja ladattaessa.

puolijohteet

Ja kuinka vastus riippuu puolijohteiden lämmityksestä? Ensin puhutaan termistoreista. Nämä ovat laitteita, jotka muuttavat sähkövastustaan \u200b\u200blämmön vaikutuksesta. Tämän puolijohteen lämpötilakestokerroin (TCS) on suuruusluokkaa suurempi kuin metalleja. Sekä positiivisilla että negatiivisilla johtimilla, niillä on tietyt ominaisuudet.

Missä: 1 - tämä on TCS vähemmän kuin nolla; 2 - TCS on suurempi kuin nolla.

Jotta sellaiset johtimet kuin termistorit alkavat toimia, ota mikä tahansa kohta I-V-ominaisuudesta perustana:

• jos elementin lämpötila on alle nollan, niin tällaisia \u200b\u200bjohtimia käytetään releenä;
• hallita muuttuvaa virtaa, samoin kuin mitä lämpötilaa ja jännitettä, käytä lineaarista osaa.

Termistoria käytetään tarkistamaan ja mittaamaan sähkömagneettista säteilyä, joka suoritetaan erittäin korkeilla taajuuksilla. Tästä syystä näitä johtimia käytetään järjestelmissä, kuten palohälyttimissä, lämmön todentamisessa ja irtotavaran ja nesteiden käytön valvonnassa. Ne termistorit, joissa TCS on alle nollan, käytetään jäähdytysjärjestelmissä.

Nyt termoelementteistä. Kuinka Seebeck-ilmiö vaikuttaa termoelementteihin? Riippuvuus on, että tällaiset johtimet toimivat tämän ilmiön perusteella. Kun risteyksen lämpötila nousee kuumentuessa, suljetun piirin risteykseen ilmestyy EMF. Siten heidän riippuvuus ilmenee ja lämpöenergia muuttuu sähköksi. Prosessin ymmärtämiseksi suosittelen, että opit ohjeita siitä

Monilla metalleilla, kuten esimerkiksi kuparilla, alumiinilla ja hopealla, on sähkövirran johtavuus, koska niiden rakenteessa on vapaita elektroneja. Lisäksi metalleilla on jonkin verran vastustuskykyä virralle, ja jokaisella on oma. Metallin kestävyys riippuu suuresti sen lämpötilasta.

On mahdollista ymmärtää, kuinka metallin vastus riippuu lämpötilasta, jos nostat johtimen lämpötilaa esimerkiksi osassa 0 - t2 ° C. Nopeuden lisääntyessä johtimen lämpötila kasvaa myös sen vastus. Lisäksi tämä riippuvuus on luonteeltaan melkein lineaarista.

Fysikaaliselta kannalta vastuskyvyn lisääntyminen lämpötilan noustessa voidaan selittää kidehilan solmujen värähtelyjen amplitudin lisääntymisellä, mikä puolestaan \u200b\u200bvaikeuttaa elektronien läpikulkua, ts. Vastus sähkövirralle kasvaa.

Kaaviota tarkasteltaessa voit nähdä, että t1: n kohdalla metallilla on paljon alhaisempi vastus kuin esimerkiksi t2: lla. Lämpötilan laskiessa edelleen voit saavuttaa pisteen t0, jossa johtimen vastus on melkein nolla. Hänen vastuksensa ei tietenkään voi olla nolla, mutta taipumus vain hänelle. Tässä vaiheessa johtimesta tulee suprajohdin. Suprajohteita käytetään vahvoissa magneeteissa kääminä. Käytännössä tämä piste sijaitsee paljon kauempana, absoluuttisen nollan alueella, ja sitä on mahdotonta määrittää tämän kuvaajan mukaan.

Tätä kuvaajaa varten voit kirjoittaa yhtälön

Tätä yhtälöä käyttämällä voidaan löytää johtimen vastus missä tahansa lämpötilassa. Tarvitsemme tässä aikaisemmin graafista pisteen t0. Tietäen tietyn materiaalin lämpötilan tällä hetkellä ja lämpötilat t1 ja t2, voimme löytää vastus.

Resistanssimuutosta lämpötilan kanssa käytetään kaikissa sähkökoneissa, joihin suora pääsy käämiin ei ole mahdollista. Esimerkiksi induktiomoottorissa riittää, että tiedetään staattorin vastus alkuperäisellä ajanhetkellä ja sillä hetkellä, kun moottori käy. Yksinkertaisilla laskelmilla voit määrittää moottorin lämpötilan, joka tehdään automaattisesti tuotannossa.

« Fysiikka - luokka 10 "

Sitä fyysistä määrää kutsutaan vastus
Mistä ja kuinka metallijohtimen vastus riippuu?

Eri aineilla on erilainen resistiivisyys. Riippuuko vastus johtimen tilasta? sen lämpötilasta? Vastauksen pitäisi antaa kokemus.

Jos siirrät akusta virran teräspiraalin läpi ja aloitat sen lämmittämisen polttimen liekissä, ampeerimittari näyttää virran voimakkuuden laskun. Tämä tarkoittaa, että lämpötilan muuttuessa johtimen vastus muuttuu.

Jos lämpötilassa, joka on yhtä suuri kuin 0 ° С, johtimen vastus on yhtä suuri kuin R 0 ja lämpötilassa t se on yhtä suuri kuin R, niin suhteellinen vastusmuutos, kuten kokemus osoittaa, on suoraan verrannollinen lämpötilan muutokseen t:

Suhteellisuuskerrointa α kutsutaan lämpötilakertoimeksi.

Lämpötilakestävyyskerroin  - arvo, joka on yhtä suuri kuin johtimen resistanssin suhteellinen muutos suhteessa sen lämpötilan muutokseen.

Se kuvaa aineen kestävyyden riippuvuutta lämpötilasta.

Lämpötilan vastuskerroin on numeerisesti yhtä suuri kuin johtimen vastuksen suhteellinen muutos, kun sitä kuumennetaan 1 K: lla (1 ° C: lla).

Kaikille metallijohtimille kerroin α\u003e 0 ja vaihtelee hieman lämpötilan mukaan. Jos lämpötilan muutosalue on pieni, lämpötilakerrointa voidaan pitää vakiona ja yhtä suuri kuin sen keskimääräinen arvo tällä lämpötila-alueella. Puhtaat metallit

Elektrolyyttiliuoksissa vastus ei kasva, vaan vähenee lämpötilan noustessa. Heille α< 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α = -0,02 К -1 .

Kun johdin lämmitetään, sen geometriset mitat muuttuvat hieman. Johtimen resistanssi vaihtelee pääasiassa sen vastuksen muutoksen vuoksi. Löydät tämän resistiivisyyden riippuvuuden lämpötilasta, jos korvaavat kaavassa (16.1) arvot Laskelmat johtavat seuraavaan tulokseen:

ρ \u003d ρ 0 (1 + αt) tai ρ \u003d \u200b\u200bρ 0 (1 + αΔТ), (16,2)

missä ΔТ on absoluuttisen lämpötilan muutos.

Koska muutokset vain vähän johtimen lämpötilan muuttuessa, voidaan olettaa, että johtimen ominaisvastus riippuu lineaarisesti lämpötilasta (kuva 16.2).

Resistanssin lisääntyminen selitetään sillä, että lämpötilan noustessa ioni värähtelyjen amplitudi kidehilan solmulla kasvaa, siksi vapaat elektronit törmäävät useammin niihin, menettäen liikesuuntansa. Vaikka kerroin a on melko pieni, lämmityslaitteiden parametrien laskennassa on ehdottoman välttämätöntä ottaa huomioon resistanssin riippuvuus lämpötilasta. Joten hehkulampun volframilangan vastus kasvaa virran kulkiessa sen läpi kuumennuksen vuoksi yli 10 kertaa.

Joissakin seoksissa, esimerkiksi kupariseoksessa nikkelin kanssa (Constantine), lämpötilakestävyyskerroin on hyvin pieni: α ≈ 10-5 K -1; Konstantinin resistiivisyys on suuri: ρ \u200b\u200b≈ 10 - 6 ohm m. Sellaisia \u200b\u200bseoksia käytetään referenssivasteiden ja lisävastusten valmistukseen mittauslaitteille, ts. Niissä tapauksissa, joissa vaaditaan, että vastus ei muutu huomattavasti lämpötilan vaihtelun myötä.

On myös sellaisia \u200b\u200bmetalleja, kuten nikkeli, tina, platina jne., Joiden lämpötilakerroin on paljon korkeampi: α ≈ 10 -3 K -1. Niiden lämpötilankestävyyden riippuvuutta voidaan käyttää mittaamaan itse lämpötila, joka suoritetaan vastuslämpömittarit.

Puolijohdemateriaaleista valmistetut laitteet perustuvat myös lämpötilankestävyyden riippuvuuteen, termistorit. Niille on ominaista suuri lämpötilakestokerroin (kymmenen kertaa korkeampi kuin metallien) ja ominaisuuksien vakaus ajan myötä. Termistorien nimellisvastus on paljon korkeampi kuin metallisten vastuslämpömittarien, se on yleensä 1, 2, 5, 10, 15 ja 30 kOhm.

Yleensä platinalankaa pidetään vastuslämpömittarin päätyöelementtinä, jonka vastuksen riippuvuus lämpötilasta on hyvin tiedossa. Lämpötilan muutokset arvioidaan mitattavalla langanvastuksen muutoksella, jonka avulla voit mitata erittäin matalia ja erittäin korkeita lämpötiloja, kun tavanomaiset nestemäiset lämpömittarit eivät sovellu.

Suprajohtavuus.

Metallien vastus vähenee lämpötilan laskiessa. Mitä tapahtuu, kun lämpötila on yleensä nolla?

Vuonna 1911 hollantilainen fyysikko X. Camerling-Onnes löysi merkittävän ilmiön - suprajohtavuus. Hän havaitsi, että kun elohopeaa jäähdytetään nestemäisessä heliumissa, sen vastus muuttuu aluksi vähitellen ja sitten 4,1 K: n lämpötilassa se putoaa voimakkaasti nollaan (kuva 16.3).

Tätä ilmiötä kutsutaan johtimen vastuksen pudotuksesta nollaan kriittisessä lämpötilassa suprajohtavuus.

Kamerling-Onnesan löytö, jolle hänelle vuonna 1913 myönnettiin Nobel-palkinto, edellytti aineiden ominaisuuksien tutkimista alhaisissa lämpötiloissa. Myöhemmin löydettiin monia muita suprajohteita.

Monien metallien ja seosten suprajohtavuus havaitaan erittäin alhaisissa lämpötiloissa - noin 25 K: n lämpötilasta lähtien. Vertailutaulukoissa esitetään joidenkin aineiden suprajohtavaan tilaan siirtymisen lämpötilat.

Lämpötilaa, jossa aine siirtyy suprajohtavaan tilaan, kutsutaan kriittinen lämpötila.

Kriittinen lämpötila ei riipu aineen kemiallisesta koostumuksesta, vaan myös itse kiteen rakenteesta. Esimerkiksi harmaalla tinalla on timanttirakenne, jossa on kuutiometriä kidehilaa, ja se on puolijohde, ja valkoisessa tinassa on tetragonaalinen yksikkökenno ja se on hopeanvalkoinen, pehmeä, muovautuva metalli, joka kykenee suorittamaan suprajohtavan tilan 3,72 K lämpötilassa.

Suprajohtavassa tilassa olevien aineiden kohdalla havaittiin magneettisten, lämpö- ja monien muiden ominaisuuksien teräviä poikkeavuuksia, joten on oikeampaa puhua ei suprajohtavasta tilasta, vaan aineen erityistilasta, jota havaitaan alhaisissa lämpötiloissa.

Jos rengasjohtimeen luodaan virta suprajohtavassa tilassa ja virran lähde poistetaan, tämän virran voimakkuus ei muutu mielivaltaisesti pitkään. Tavanomaisessa (ei suprajohtavassa) johtimessa sähkövirta tässä tapauksessa loppuu.

Suprajohteita käytetään laajalti. Joten he rakentavat tehokkaita sähkömagneetteja suprajohtavalla käämityksellä, jotka luovat magneettikentän pitkään ilman energiankulutusta. Loppujen lopuksi lämmöntuottoa suprajohtavassa käämityksessä ei tapahdu.

On kuitenkin mahdotonta saada mielivaltaisen voimakasta magneettikenttää suprajohtavalla magnetilla. Erittäin vahva magneettikenttä tuhoaa suprajohtavan tilan. Tällainen kenttä voidaan luoda myös virralla itse suprajohtimessa, joten jokaisella suprajohtavan tilan johtimella on virran voimakkuuden kriittinen arvo, jota ei voida ylittää rikkomatta suprajohtavaa tilaa.

Suprajohtavia magneetteja käytetään hiukkaskiihdyttimissä, magnetohydrodynaamisissa generaattoreissa, jotka muuntavat magneettikentässä liikkuvan kuuman ionisoidun kaasun suihkun mekaanisen energian sähköenergiaksi.

Suprajohtavuuden selitys on mahdollista vain kvantiteorian perusteella. Amerikan tutkijat J. Bardin, L. Cooper, J. Shriffer ja Neuvostoliiton tutkijat, akateemikko N. N. Bogolyubov antoivat sen vasta vuonna 1957.

Vuonna 1986 löydettiin korkean lämpötilan suprajohtavuus. Lantaanin, bariumin ja muiden elementtien (keramiikka) kompleksioksidiyhdisteet saatiin suprajohtavalla siirtymälämpötilalla noin 100 K. Tämä on korkeampi kuin nestemäisen typen kiehumispiste ilmakehän paineessa (77 K).

Korkean lämpötilan suprajohtavuus lähitulevaisuudessa johtaa todennäköisesti uuteen tekniseen vallankumoukseen kaikissa sähkötekniikassa, radiotekniikassa ja tietokoneiden suunnittelussa. Nyt edistymistä tällä alueella haittaa tarve jäähdyttää johtimet kallista kaasua sisältävän heliumin kiehumispisteisiin.

Suprajohtavuuden fysikaalinen mekanismi on melko monimutkainen. Hyvin yksinkertaistetulla tavalla se voidaan selittää seuraavasti: elektronit yhdistetään säännölliseksi viivaksi ja liikkuvat törmämättämättä ioneista koostuvan kidehilan kanssa. Tämä liike eroaa merkittävästi tavanomaisesta lämpöliikkeestä, jossa vapaa elektroni liikkuu satunnaisesti.

Toivotaan, että on mahdollista luoda suprajohteita huoneenlämpötilassa. Generaattoreista ja sähkömoottoreista tulee erittäin kompakteja (vähenevät useita kertoja) ja taloudellisia. Sähköä voidaan siirtää millä tahansa etäisyydellä häviämättä ja kerätä yksinkertaisiin laitteisiin.

\u003e\u003e Fysiikka: Johdinvastuksen lämpötilariippuvuus

Eri aineilla on erilainen resistiivisyys (katso § 104). Riippuuko vastus johtimen tilasta? sen lämpötilasta? Vastauksen pitäisi antaa kokemus.
  Jos siirrät akusta virran teräspiraalin läpi ja aloitat sen lämmittämisen polttimen liekissä, ampeerimittari näyttää virran voimakkuuden laskun. Tämä tarkoittaa, että lämpötilan muuttuessa johtimen vastus muuttuu.
  Jos lämpötilassa, joka on yhtä suuri kuin 0 ° C, johtimen vastus on R 0lämpötilassa t  se on yhtä suuri R, sitten suhteellinen vastusmuutos, kuten kokemus osoittaa, on suoraan verrannollinen lämpötilan muutokseen t:

Suhteellisuuskerroin α   kutsutaan lämpötilan vastuskerroin. Se kuvaa aineen kestävyyden riippuvuutta lämpötilasta. Lämpötilakestävyyskerroin on numeerisesti yhtä suuri kuin johtimen resistanssin suhteellinen muutos, kun sitä lämmitetään 1 K: lla. Kaikille metallijohtimille kerroin α   \u003e 0 ja vaihtelee hieman lämpötilan mukaan. Jos lämpötilan muutosalue on pieni, lämpötilakerrointa voidaan pitää vakiona ja yhtä suuri kuin sen keskimääräinen arvo tällä lämpötila-alueella. Puhtaat metallit α ≈ 1/273 K -1. sisään elektrolyyttiliuoksilla vastus ei kasva lämpötilan kanssa, mutta vähenee. Heille α < 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α ≈ -0,02 K -1.
  Kun johdin lämmitetään, sen geometriset mitat muuttuvat hieman. Johtimen resistanssi vaihtelee pääasiassa sen resistiivisyyden muutosten vuoksi. Löydät tämän resistiivisyyden riippuvuuden lämpötilasta, jos korvaavat kaavassa (16.1) arvot
. Laskelmat johtavat seuraavaan tulokseen:

koska α   muuttuu vähän, kun johtimen lämpötila muuttuu, voidaan olettaa, että johtimen ominaisvastus riippuu lineaarisesti lämpötilasta ( kuva 16.2).

Resistanssin lisääntyminen selitetään sillä, että lämpötilan noustessa ioni värähtelyjen amplitudi kidehilan solmulla kasvaa, siksi vapaat elektronit törmäävät useammin niihin, menettäen liikesuuntansa. Vaikka suhde α   melko pieni, ottaen huomioon lämmönkestävyyden riippuvuus lämmityslaitteita laskettaessa, on ehdottoman välttämätöntä. Joten hehkulampun volframilangan vastus kasvaa, kun virta kulkee sen läpi yli 10 kertaa.
  Joidenkin seosten, esimerkiksi kupariseoksen, nikkelin (vakio) kanssa, lämpötilakestokerroin on hyvin pieni: α   ≈ 10-5 K-1; konstantaanin resistiivisyys on suuri: ρ   ≈ 10-6 ohm. Tällaisia \u200b\u200bseoksia käytetään referenssivastuksien ja lisäresistanssien valmistukseen mittauslaitteille, ts. Niissä tapauksissa, joissa vaaditaan, että vastus ei muutu huomattavasti lämpötilanvaihtelujen mukana.
  Metalliresistanssin riippuvuutta lämpötilasta käytetään vastuslämpömittarit. Yleensä platinalankaa pidetään tällaisen lämpömittarin päätyöelementtinä, jonka vastuksen riippuvuus lämpötilasta on hyvin tiedossa. Lämpötilan muutokset arvioidaan vaijerin resistanssin muutoksen perusteella, joka voidaan mitata.
  Tällaiset lämpömittarit mahdollistavat erittäin alhaisten ja erittäin korkeiden lämpötilojen mittaamisen, kun perinteiset nestemäiset lämpömittarit eivät sovellu.
Metallien resistiivisyys kasvaa lineaarisesti lämpötilan noustessa. Elektrolyyttiliuoksissa se vähenee lämpötilan noustessa.

???
  1. Kun lamppu kuluttaa enemmän virtaa: heti virran kytkemisen jälkeen tai muutaman minuutin kuluttua?
  2. Jos sähkökiuan spiraalin resistanssi ei muuttunut lämpötilan kanssa, niin sen pituuden nimellisteholla tulisi olla suurempi tai vähemmän?

G.Y. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky, fysiikka, luokka 10

Jos sinulla on korjauksia tai ehdotuksia tähän oppituntiin,