Ang isa sa mga katangian ng anumang electrical conductive material ay ang dependence ng resistensya sa temperatura. Kung ito ay inilalarawan bilang isang graph kung saan ang mga agwat ng oras (t) ay minarkahan sa pahalang na axis at ang halaga ng ohmic resistance (R) sa patayong axis, pagkatapos ay nakakakuha tayo ng isang sirang linya. Ang pag-asa ng paglaban sa temperatura ng eskematiko ay binubuo ng tatlong mga seksyon. Ang una ay tumutugma sa isang bahagyang init - sa oras na ito ang resistensya ay nagbabago ng kaunti. Nangyayari ito hanggang sa isang tiyak na punto, pagkatapos kung saan ang linya sa grap ay napataas nang pataas - ito ang pangalawang seksyon. Ang pangatlo, ang huling bahagi ay isang tuwid na linya, pataas mula sa punto kung saan tumigil ang paglaki ng R, sa isang medyo maliit na anggulo sa pahalang na axis.

Ang pisikal na kahulugan ng graph na ito ay ang mga sumusunod: ang pag-asa ng paglaban sa temperatura ng konduktor ay inilarawan bilang simple hangga't ang halaga ng pag-init ay hindi lalampas sa isang tiyak na halaga na katangian ng materyal na ito. Bigyan tayo ng isang abstract na halimbawa: kung sa temperatura ng + 10 ° C ang paglaban ng isang sangkap ay 10 ohms, pagkatapos ay hanggang sa 40 ° C ang halaga ng R ay halos hindi nagbabago, naiiwan sa loob ng mga limitasyon ng error sa pagsukat. Ngunit nasa 41 ° C na magkakaroon ng isang pagsulong ng paglaban sa 70 ohms. Kung ang karagdagang pagtaas ng temperatura ay hindi titigil, pagkatapos ay para sa bawat sunud-sunod na degree magkakaroon ng karagdagang 5 ohms.

Ang ari-arian na ito ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga de-koryenteng aparato, kaya natural na magbigay ng data sa tanso bilang isa sa mga pinaka-karaniwang materyales sa Kaya, para sa pag-init ng conductor ng tanso para sa bawat karagdagang degree ay humahantong sa isang pagtaas ng paglaban ng kalahating porsyento mula sa isang tiyak na halaga (maaaring matagpuan sa mga talahanayan ng sanggunian, ay ibinigay para sa 20 ° C, 1 m ang haba na may isang seksyon na 1 sq. Mm).

Kapag lumilitaw ang isang metal na conductor, lumilitaw ang isang kasalukuyang kasalukuyang kuryente - itinuro ang kilusan ng mga elementong elementarya na may singil. Ang mga ion na matatagpuan sa mga metal node ay hindi magagawang humawak ng mga electron sa kanilang panlabas na mga orbit sa loob ng mahabang panahon, kaya malayang gumagalaw sila sa buong dami ng materyal mula sa isang node patungo sa isa pa. Ang magulong kilusan na ito ay dahil sa panlabas na enerhiya - init.

Bagaman ang katotohanan ng paggalaw ay maliwanag, hindi ito direksyon, samakatuwid hindi ito itinuturing na isang kasalukuyang. Kapag lumitaw ang isang electric field, ang mga electron ay nakatuon alinsunod sa pagsasaayos nito, na bumubuo ng direksyon ng paggalaw. Ngunit dahil ang thermal effect ay hindi nawala kahit saan, ang mga random na paglipat ng mga particle ay bumangga sa mga patlang na patlang. Ang dependence ng paglaban ng mga metal sa temperatura ay nagpapakita ng lakas ng pagkagambala sa pagpasa ng kasalukuyang. Ang mas mataas na temperatura, mas mataas ang R ng conductor.

Ang halatang konklusyon: binabawasan ang antas ng pag-init, maaari mong bawasan ang paglaban. (mga 20 ° K) ay tiyak na nailalarawan sa pamamagitan ng isang makabuluhang pagbaba sa thermal chaotic motion ng mga particle sa istraktura ng isang sangkap.

Ang itinuturing na pag-aari ng mga materyal na kondaktibo ay natagpuan ang malawak na aplikasyon sa electrical engineering. Halimbawa, ang pag-asa ng paglaban ng conductor sa temperatura ay ginagamit sa mga electronic sensor. Alam ang halaga nito para sa anumang materyal, maaari kang gumawa ng isang thermistor, ikonekta ito sa isang digital o analog reader, isagawa ang naaangkop na pagtatapos ng scale at gamitin bilang isang kahalili. Karamihan sa mga modernong thermal sensor ay batay sa prinsipyong ito, dahil ang pagiging maaasahan ay mas mataas at ang disenyo ay mas simple.

Bilang karagdagan, ang pag-asa ng paglaban sa temperatura ay posible upang makalkula ang pag-init ng mga windings ng mga de-koryenteng motor.

Mayroong iba't ibang mga kondisyon sa ilalim ng pagsingil ng mga carrier na dumaan sa ilang mga materyales. At ang direktang impluwensya sa singil ng isang electric kasalukuyang ay ang pagtutol, na nakasalalay sa kapaligiran. Ang mga kadahilanan na nagbabago ng daloy ng kasalukuyang electric ay kasama ang temperatura. Sa artikulong ito isinasaalang-alang namin ang pag-asa sa paglaban ng conductor sa temperatura.

Mga metal

Paano nakakaapekto ang temperatura sa mga metal? Upang malaman ang pag-asa na ito, isinasagawa ang sumusunod na eksperimento: isang baterya, isang ammeter, isang wire at isang sulo ay konektado sa bawat isa sa tulong ng mga wire. Pagkatapos ay kinakailangan upang masukat ang kasalukuyang pagbabasa sa circuit. Matapos makuha ang mga pagbabasa, dalhin ang sulo sa kawad at painitin ito. Kapag ang pinainit na wire ay makikita na ang pagtaas ng paglaban, at ang conductivity ng metal ay bumababa.

1. Metal wire
2. Baterya
3. Ammeter

Ang pagsalig ay ipinapahiwatig at nabibigyang katwiran ng mga formula:

Mula sa mga formula na ito ay sumusunod na ang R ng conductor ay natutukoy ng formula:

Ang isang halimbawa ng pag-asa ng paglaban ng mga metal sa temperatura ay ibinibigay sa video:

Kailangan mo ring bigyang pansin ang mga pag-aari tulad ng superconductivity. Kung ang mga kalagayan sa paligid ay normal, pagkatapos sa pamamagitan ng paglamig, binabawasan ng mga conductor ang kanilang pagtutol. Ipinapakita sa graph sa ibaba kung paano nakasalalay ang temperatura at resistivity sa mercury.

Ang superconductivity ay isang kababalaghan na nangyayari kapag ang materyal ay umabot sa kritikal na temperatura (si Kelvin ay malapit sa zero), kung saan ang paglaban ay bumaba nang masakit sa zero.

Mga gas

Ginagampanan ng mga gas ang papel na dielectric at hindi maaaring magsagawa ng electric current. At upang mabuo ito, kinakailangan ang singil ng mga carrier. Ang kanilang papel ay nilalaro ng mga ion, at bumangon ito dahil sa impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan.

Ang pagsandig ay maaaring isaalang-alang ng halimbawa. Para sa eksperimento, ang parehong konstruksiyon tulad ng sa nakaraang eksperimento ay ginagamit, tanging ang mga conductor ay pinalitan ng mga metal plate. Dapat mayroong isang maliit na puwang sa pagitan nila. Dapat ipakita ng ammeter na walang kasalukuyang. Kapag inilalagay ang burner sa pagitan ng mga plato, ipapahiwatig ng aparato ang kasalukuyang dumadaan sa medium ng gas.

Nasa ibaba ang isang graph ng mga kasalukuyang katangian ng boltahe ng paglabas ng gas, kung saan makikita na ang pagtaas ng ionization sa pagtaas ng unang yugto, pagkatapos ang pag-asa ng kasalukuyang sa boltahe ay nananatiling hindi nagbabago (iyon ay, habang tumataas ang boltahe, ang kasalukuyang nananatiling pareho) at isang matalim na pagtaas sa kasalukuyang, na humahantong sa pagbagsak ng dielectric layer .

Isaalang-alang ang conductivity ng mga gas sa pagsasanay. Ang pagpasa ng electric current sa mga gas ay ginagamit sa mga fluorescent lamp at lamp. Sa kasong ito, ang katod at anod, dalawang mga electrodes ay inilalagay sa isang prasko, sa loob kung saan mayroong isang gasolina. Paano nakasalalay ang naturang kababalaghan sa gas? Kapag naka-on ang lampara, ang dalawang filament ay pinainit, at nilikha ang thermoelectronic emission. Sa loob ng flask ay natatakpan ng pospor, na nagpapalabas ng ilaw na nakikita natin. Paano nakasalalay ang mercury sa posporus? Ang mga vapors ng Mercury, kapag binomba ang mga electron, ay bumubuo ng infrared radiation, na kung saan ay naglalabas ng ilaw.

Kung nag-apply ka ng boltahe sa pagitan ng katod at anode, pagkatapos ay mayroong isang kondaktibiti ng mga gas.

Mga likido

Ang mga kasalukuyang conductor sa isang likido ay mga anion at cations na lumilipat dahil sa isang electric external field. Nagbibigay ang mga elektron ng kaunting kondaktibiti. Isaalang-alang ang pag-asa ng paglaban sa temperatura sa likido.

1. Electrolyte
2. Baterya
3. Ammeter

Ang pag-asa ng epekto ng mga electrolyte sa pag-init ay inireseta ng formula:

Kung saan ang isang negatibong koepisyent ng temperatura.

Paano nakasalalay ang R sa pagpainit (t) sa graph sa ibaba:

Ang ganitong relasyon ay dapat isaalang-alang kapag nagsingil ng mga baterya at baterya.

Mga Semiconductors

At paano nakasalalay ang paglaban sa pag-init sa semiconductors? Upang magsimula, pag-usapan natin ang tungkol sa mga thermistors. Ito ang mga aparato na nagbabago ng kanilang resistensya sa koryente sa ilalim ng impluwensya ng init. Ang koepektibong temperatura ng semiconductor ng resistensya (TKS) ay mas mataas kaysa sa mga metal. Parehong positibo at negatibong conductor, mayroon silang ilang mga katangian.

Kung saan: 1 ang TKS mas mababa sa zero; 2 - Ang TKS ay mas malaki kaysa sa zero.

Upang ang mga conductor tulad ng mga thermistor ay magsimulang magtrabaho, isinasaalang-alang nila ang anumang punto sa katangian na I - V:

• kung ang temperatura ng elemento ay mas mababa sa zero, kung gayon ang mga naturang conductor ay ginagamit bilang isang relay;
• upang makontrol ang nagbabago na kasalukuyang, pati na rin kung anong temperatura at boltahe, gamitin ang linear na seksyon.

Ginagamit ang mga thermistor kapag sinusuri at sinusukat ang electromagnetic radiation, na isinasagawa sa mga frequency ng ultrahigh. Dahil dito, ang mga konduktor na ito ay ginagamit sa mga system tulad ng mga alarma sa sunog, pagsubok sa init at kontrol ng paggamit ng mga bulk solids at likido. Ang mga thermistor na iyon, kung saan ang TKS ay mas mababa sa zero, ay ginagamit sa mga sistema ng paglamig.

Ngayon tungkol sa mga thermoelement. Paano nakakaapekto ang Seebeck sa mga thermoelement? Ang pag-asa ay ang mga naturang conductor ay gumana batay sa hindi pangkaraniwang bagay na ito. Kapag tumataas ang temperatura ng kantong kapag pinainit, isang emf ang lumilitaw sa kantong ng saradong circuit. Sa gayon, ang kanilang pag-asa ay ipinahayag at ang thermal energy ay na-convert sa koryente. Upang lubos na maunawaan ang proseso, inirerekumenda kong pag-aralan ang aming mga tagubilin sa kung paano

Maraming mga metal, halimbawa, tulad ng tanso, aluminyo, pilak, ang may ari-arian ng pagpapadaloy ng kasalukuyang electric dahil sa pagkakaroon ng mga libreng elektron sa kanilang istraktura. Gayundin, ang mga metal ay may ilang pagtutol sa kasalukuyang, at ang bawat isa ay may sariling. Ang paglaban ng isang metal ay malakas na nakasalalay sa temperatura nito.

Maaari mong maunawaan kung paano nakasalalay ang resistensya ng metal sa temperatura, kung madaragdagan mo ang temperatura ng conductor, halimbawa, sa lugar mula 0 hanggang t2 ° C. Sa pagtaas ng temperatura ng conductor, ang paglaban nito ay nagdaragdag din. Bukod dito, ang pag-asa na ito ay halos magkakasunod.

Mula sa isang pisikal na punto ng pananaw, ang isang pagtaas ng paglaban sa pagtaas ng temperatura ay maaaring maipaliwanag sa pamamagitan ng isang pagtaas sa kadami ng mga oscillation ng mga node ng kristal na sala-sala, na kung saan ay ginagawang mas mahirap ang pagpasa ng mga electron, iyon ay, ang paglaban sa mga kasalukuyang kasalukuyang electric.

Ang pagtingin sa graph maaari mong makita na sa t1 ang metal ay may mas mababang pagtutol kaysa, halimbawa, sa t2. Sa pamamagitan ng isang karagdagang pagbaba sa temperatura, maaari kang dumating sa point t0, kung saan ang paglaban ng conductor ay halos katumbas ng zero. Siyempre, ang kanyang paglaban ay zero ay hindi maaaring, ngunit may kaugaliang sa kanya lamang. Sa puntong ito, ang conductor ay nagiging superconductor. Ang mga superconductor ay ginagamit sa malakas na magnet bilang isang paikot-ikot. Sa pagsasagawa, ang puntong ito ay higit na namamalagi, sa rehiyon ng ganap na zero, at imposibleng matukoy ito ayon sa iskedyul na ito.

Para sa graph na ito, maaari mong isulat ang equation

Gamit ang equation na ito, mahahanap mo ang paglaban ng conductor sa anumang temperatura. Narito kailangan namin ang point t0 na nakuha nang mas maaga sa graph. Alam ang temperatura sa puntong ito para sa isang partikular na materyal, at ang temperatura t1 at t2, maaari naming makahanap ng paglaban.

Ang pagbabago sa paglaban sa temperatura ay ginagamit sa anumang electric machine kung saan hindi posible ang direktang pag-access sa paikot-ikot. Halimbawa, sa isang asynchronous motor, sapat na upang malaman ang paglaban ng stator sa paunang sandali ng oras at sa sandaling tumatakbo ang makina. Sa pamamagitan ng simpleng mga kalkulasyon, posible na matukoy ang temperatura ng engine, na awtomatikong ginagawa sa paggawa.

« Pisika - Baitang 10

Ano ang pisikal na dami na tinatawag na pagtutol
Ano at paano nakasalalay ang paglaban ng metal na conductor?

Ang iba't ibang mga sangkap ay may iba't ibang resistivity. Ang paglaban ba ay nakasalalay sa kondisyon ng conductor? mula sa temperatura nito? Ang sagot ay dapat magbigay ng karanasan.

Kung ipinapasa mo ang kasalukuyang mula sa baterya sa pamamagitan ng isang coil ng bakal, at pagkatapos ay simulang painitin ito sa apoy ng burner, pagkatapos ang ammeter ay magpapakita ng pagbawas sa kasalukuyang. Nangangahulugan ito na habang nagbabago ang temperatura, nagbabago ang paglaban ng conductor.

Kung sa temperatura na katumbas ng 0 ° С, ang paglaban ng conductor ay katumbas ng R 0, at sa temperatura t ito ay katumbas ng R, kung gayon ang kamag-anak na pagbabago sa paglaban, tulad ng ipinapakita ng karanasan, ay direktang proporsyonal sa pagbabago ng temperatura t:

Ang koepisyent ng proporsyonal na α ay tinatawag na temperatura koepisyent ng pagtutol.

Koepisyent ng temperatura ng paglaban   - ang halaga na katumbas ng ratio ng kamag-anak na pagbabago sa paglaban ng conductor sa pagbabago sa temperatura nito.

Kinikilala nito ang pag-asa ng paglaban ng isang sangkap sa temperatura.

Ang temperatura na koepisyent ng paglaban ay ayon sa bilang na pantay sa kamag-anak na pagbabago sa paglaban ng conductor kapag pinainit ng 1 K (sa pamamagitan ng 1 ° C).

Para sa lahat ng mga conductor ng metal, ang koepisyenteng α\u003e 0 at nag-iiba nang kaunti sa temperatura. Kung ang agwat ng pagbabago ng temperatura ay maliit, kung gayon ang koepisyent ng temperatura ay maaaring isaalang-alang na pare-pareho at katumbas ng average na halaga nito sa saklaw ng temperatura. Mga purong metal

Sa mga solusyon sa electrolyte, ang paglaban sa pagtaas ng temperatura ay hindi tataas, ngunit bumababa. Para sa kanila α< 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α = -0,02 К -1 .

Kapag ang conductor ay pinainit, ang geometrical na sukat nito ay nagbabago nang bahagya. Nag-iiba ang resistensya ng konduktor dahil sa mga pagbabago sa resistivity nito. Mahahanap mo ang pag-asa ng resistivity sa temperatura, kung sa formula (16.1) upang mapalitan ang mga halaga Ang mga kalkulasyon ay humantong sa mga sumusunod na resulta:

ρ = ρ 0 (1 + αt), o ρ = ρ 0 (1 + αΔТ), (16.2)

kung saan ang ΔT ay ang pagbabago sa ganap na temperatura.

Dahil ang isang iba't ibang mga pagkakaiba-iba sa temperatura ng conductor, maaari nating isipin na ang resistivity ng conductor ay nakasalalay sa sunud-sunod na temperatura (Fig. 16.2).

Ang pagtaas ng paglaban ay maaaring maipaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na sa pagtaas ng temperatura ang laki ng mga oscillations ng mga ions sa mga node ng kristal na sala-sala ay nagdaragdag, kaya't ang mga libreng elektron ay gumalaw sa kanila nang mas madalas, nawawala ang direksyon ng paggalaw. Kahit na ang koepisyent isang ay sa halip maliit, isinasaalang-alang ang dependence ng pagtutol sa temperatura kapag kinakalkula ang mga parameter ng mga aparato ng pag-init ay ganap na kinakailangan. Kaya, ang paglaban ng isang tungsten filament ng isang maliwanag na maliwanag na lampara ay nagdaragdag kapag ang mga kasalukuyang dumaan dito dahil sa pag-init nang higit sa 10 beses.

Sa ilang mga haluang metal, halimbawa, sa isang tanso-nikel na haluang metal (Constantin), ang temperatura na koepisyent ng pagtutol ay napakaliit: α ≈ 10 -5 K -1; Malaki ang resistivity ng Constantine: ρ ≈ 10 -6 Ω m.Ang mga haluang metal na ito ay ginagamit upang gumawa ng mga referral na sangguni at karagdagang mga resistor sa pagsukat ng mga instrumento, i.e., sa mga kasong ito kung saan kinakailangan na ang paglaban ay hindi kapansin-pansin na magbago sa mga pagbabago ng temperatura.

Mayroon ding mga tulad na metal, halimbawa, nikel, lata, platinum, atbp, na ang koepisyent ng temperatura ay mas mataas: α ≈ 10 -3 K -1. Ang dependence ng kanilang pagtutol sa temperatura ay maaaring magamit upang masukat ang temperatura mismo, na isinasagawa mga thermometer ng resistensya.

Ang mga aparato batay sa temperatura ay batay sa mga aparato na gawa sa mga materyales na semiconductor, - thermistors. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking koepisyent ng temperatura ng paglaban (sampu-sampung beses na mas mataas kaysa sa mga metal), ang katatagan ng mga katangian sa paglipas ng panahon. Ang nominal na paglaban ng mga thermistors ay higit na mataas kaysa sa mga metallic na pagtutol ng thermometer, karaniwang ito ay 1, 2, 5, 10, 15 at 30 kΩ.

Karaniwan, ang wire ng platinum ay kinuha bilang pangunahing elemento ng nagtatrabaho ng isang thermometer ng paglaban, ang pagkakasaligan sa temperatura ay mahusay na kilala. Ang mga pagbabago sa temperatura ay hinuhusgahan ng mga pagbabago sa paglaban ng kawad, na maaaring masukat.Ang mga naturang thermometer ay maaaring masukat ang napakababa at napakataas na temperatura kapag ang mga ordinaryong likido na thermometer ay hindi angkop.

Superconductivity

Ang paglaban ng mga metal ay bumababa sa temperatura ng pagbaba. Ano ang mangyayari kapag ang temperatura ay may kaugaliang zero?

Noong 1911, ang pisikong pisiko ng Dutch X. Kamerlingh Onnes ay natuklasan ang isang kapansin-pansin na kababalaghan - superconductivity. Natagpuan niya na kapag ang mercury ay pinalamig sa likidong helium, ang paglaban nito sa una ay nagbabago nang paunti-unti, at pagkatapos ay sa temperatura na 4.1 K ay bumaba ito nang masakit sa zero (Fig. 16.3).

Ang kababalaghan ng pagkahulog sa zero conductor pagtutol sa isang kritikal na temperatura ay tinatawag superconductivity.

Ang pagkatuklas ng Kamerlingh Onnes, kung saan noong 1913 siya ay iginawad sa Nobel Prize, na humantong sa pag-aaral ng mga pag-aari ng mga sangkap sa mababang temperatura. Kalaunan maraming iba pang mga superconductor ang natuklasan.

Ang superconductivity ng maraming mga metal at haluang metal ay sinusunod sa napakababang temperatura - nagsisimula sa mga 25 K. Ang mga talahanayan ng sanggunian ay nagbibigay ng mga temperatura ng paglipat sa estado ng superconducting ng ilang mga sangkap.

Ang temperatura kung saan ang isang sangkap ay pumapasok sa isang superconducting state ay tinatawag kritikal na temperatura.

Ang kritikal na temperatura ay nakasalalay hindi lamang sa kemikal na komposisyon ng sangkap, kundi pati na rin sa istraktura ng kristal mismo. Halimbawa, ang kulay-abo na lata ay may istraktura ng brilyante na may isang cubic lattice na lattice at isang semiconductor, at ang puting lata ay may isang cell na tetragonal unit at isang kulay-pilak, malambot, malagkit na metal, na may kakayahang lumipat sa isang estado ng superconducting sa temperatura na 3.72 K.

Para sa mga sangkap sa estado ng superconducting, ang matalim na anomalya ng magnetic, thermal, at isang bilang ng iba pang mga pag-aari ay nabanggit, kaya mas tamang sabihin na hindi tungkol sa estado ng superconducting, ngunit ng espesyal na estado ng isang sangkap na sinusunod sa mababang temperatura.

Kung ang isang kasalukuyang ay nilikha sa superconducting ring conductor at pagkatapos ay tinanggal ang kasalukuyang mapagkukunan, kung gayon ang lakas ng kasalukuyang ito ay hindi nagbabago nang walang hanggan. Sa karaniwang (non-superconducting) conductor, natapos ang electric current sa kasong ito.

Ang mga superconductor ay malawakang ginagamit. Kaya, nagtatayo sila ng mga makapangyarihang electromagnets na may isang superconducting na paikot-ikot, na lumikha ng isang magnetic field para sa mahabang tagal nang walang enerhiya. Pagkatapos ng lahat walang init na nabuo sa pag-ikot ng superconducting.

Gayunpaman, upang makakuha ng isang di-makatwirang malakas na patlang na pang-magneto gamit ang isang superconducting magnet ay imposible. Ang isang napakalakas na magnetic field ay sumisira sa superconducting state. Ang nasabing larangan ay maaaring nilikha ng isang kasalukuyang sa superconductor mismo, Samakatuwid, para sa bawat konduktor sa superconducting state, mayroong isang kritikal na halaga ng kasalukuyang lakas, na hindi maaaring lumampas nang hindi masira ang superconducting state.

Ang mga superconducting magneto ay ginagamit sa mga accelerator ng elementong mga elementong, mga generator ng magnetohidodyodynamic, na nagko-convert ng mekanikal na enerhiya ng isang jet ng red-hot ionized gas na lumilipat sa isang magnetic field sa elektrikal na enerhiya.

Ang paliwanag ng superconductivity ay posible lamang batay sa teorya ng quantum. Ibinigay lamang ito noong 1957 ng mga siyentipiko ng Amerikano na si J. Bardin, L. Cooper, J. Schrieffer at siyentipiko ng Sobyet, akademiko na si N. N. Bogolyubov.

Noong 1986, natagpuan ang mataas na temperatura na superconductivity. Ang mga kumplikadong compound ng oxide ng lanthanum, habangum at iba pang mga elemento (keramika) na may temperatura ng paglipat sa superconducting na estado na halos 100 K.

Sa malapit na hinaharap, ang superconductivity ng mataas na temperatura ay malamang na hahantong sa isang bagong rebolusyong teknikal sa lahat ng de-koryenteng engineering, radio engineering, at disenyo ng computer. Ngayon ang pag-unlad sa lugar na ito ay pinipigilan ng pangangailangan na palamig ang mga conductor hanggang sa kumukulo na punto ng mamahaling gas - helium.

Ang pisikal na mekanismo ng superconductivity ay sa halip kumplikado. Sa isang napaka-sadyang paraan, maaari itong maipaliwanag tulad ng mga sumusunod: ang mga electron ay nagkakaisa sa tamang ranggo at lumipat nang walang pagbangga sa isang kristal na lattice na binubuo ng mga ion. Ang paggalaw na ito ay makabuluhang naiiba mula sa karaniwang thermal motion, kung saan gumagalaw ang libreng elektron.

Inaasahan, posible na lumikha ng mga superconductor sa temperatura ng silid. Ang mga Generator at electric motor ay magiging lubos na compact (bababa sila ng maraming beses) at matipid. Ang elektrisidad ay maaaring ilipat sa anumang distansya nang walang pagkawala at makaipon sa mga simpleng aparato.

\u003e\u003e Physics: Depende ng resistensya ng conductor sa temperatura

Ang iba't ibang mga sangkap ay may iba't ibang resistivity (tingnan sa § 104). Ang paglaban ba ay nakasalalay sa kondisyon ng conductor? mula sa temperatura nito? Ang sagot ay dapat magbigay ng karanasan.
  Kung ipinapasa mo ang kasalukuyang mula sa baterya sa pamamagitan ng coil ng bakal, at pagkatapos ay simulang painitin ito sa apoy ng burner, ang ammeter ay magpapakita ng pagbawas sa kasalukuyang. Nangangahulugan ito na habang nagbabago ang temperatura, nagbabago ang paglaban ng conductor.
  Kung sa isang temperatura ng 0 ° C, ang paglaban ng conductor ay R 0, at sa isang temperatura t   pantay ito R, pagkatapos ay ang kamag-anak na pagbabago sa paglaban, tulad ng ipinapakita ng karanasan, ay direktang proporsyonal sa pagbabago sa temperatura. t:

Kakayahang proporsyonal α   tinawag koepisyent ng resistensya. Kinikilala nito ang pag-asa ng paglaban ng isang sangkap sa temperatura. Ang temperatura na koepisyent ng paglaban ay ayon sa bilang na pantay sa kamag-anak na pagbabago sa paglaban ng conductor kapag pinainit ng 1 K. Para sa lahat ng mga metal conductor, ang koepisyent α   \u003e 0 at magkakaiba nang bahagya sa temperatura. Kung ang agwat ng pagbabago ng temperatura ay maliit, kung gayon ang koepisyent ng temperatura ay maaaring isaalang-alang na pare-pareho at katumbas ng average na halaga nito sa saklaw ng temperatura. Mga purong metal α ≈ 1/273 K -1. Magkaroon ang paglaban ng mga solusyon sa electrolyte na may pagtaas ng temperatura ay hindi tataas, ngunit bumababa. Para sa kanila α < 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α ≈ -0.02 K -1.
  Kapag ang conductor ay pinainit, ang geometrical na sukat nito ay nagbabago nang bahagya. Nag-iiba ang resistensya ng konduktor dahil sa mga pagbabago sa resistivity nito. Mahahanap mo ang pag-asa ng resistivity sa temperatura, kung sa formula (16.1) upang mapalitan ang mga halaga
. Ang mga kalkulasyon ay humantong sa mga sumusunod na resulta:

Kaya bilang α   nagbabago nang kaunti sa temperatura ng conductor, maaari nating ipalagay na ang resistivity ng conductor ay nakasalalay sa linya ( bigas.16.2).

Ang pagtaas ng paglaban ay maaaring maipaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na sa pagtaas ng temperatura ang laki ng mga oscillations ng mga ions sa mga site ng lattice ay nadaragdagan, kaya't ang mga libreng elektron ay bumangga sa kanila nang mas madalas, nawawala ang direksyon ng paggalaw. Kahit na ang koepisyent α   sa halip maliit, isinasaalang-alang ang dependence ng paglaban sa temperatura kapag kinakalkula ang mga aparato ng pag-init ay talagang kinakailangan. Kaya, ang paglaban ng isang tungsten filament ng isang maliwanag na maliwanag na lampara ay nagdaragdag kapag higit sa 10 beses ang kasalukuyang dumadaan dito.
  Sa ilang mga haluang metal, halimbawa sa tanso-nikel (constantan), ang temperatura ng koepisyent ng pagtutol ay napakaliit: α   ≈ 10 -5 K -1; Malaki ang resistivity ng Constantan: ρ   ≈ 10 -6 ohm m.Ang mga haluang metal ay ginagamit para sa paggawa ng mga resistensya ng sanggunian at karagdagang mga resistensya sa pagsukat ng mga instrumento, i.e., sa mga kasong ito kung saan kinakailangan na ang pagtutol ay hindi magbabago nang labis sa mga pagbabawas ng temperatura.
  Ang pag-asa sa paglaban ng metal sa temperatura ay ginagamit sa mga thermometer ng resistensya. Karaniwan, ang wire ng platinum ay kinukuha bilang pangunahing elemento ng nagtatrabaho ng tulad ng isang thermometer, ang pag-asa sa temperatura ay mahusay na kilala. Ang mga pagbabago sa temperatura ay hinuhusgahan ng pagbabago sa paglaban ng kawad, na maaaring masukat.
  Ang nasabing mga thermometer ay maaaring masukat ang napakababa at napakataas na temperatura kapag ang maginoo na mga thermometer na likido ay hindi angkop.
Ang resistivity ng mga metal ay nagdaragdag nang magkakasunod sa pagtaas ng temperatura. Sa mga solusyon sa electrolyte, bumababa ito sa pagtaas ng temperatura.

???
  1. Kailan kumokonsulta ang isang ilaw na bombilya ng higit na lakas: kaagad pagkatapos na isara ito sa network o pagkatapos ng ilang minuto?
  2. Kung ang paglaban ng isang coil ng isang kusinilya ay hindi nagbago sa temperatura, kung gayon ang haba nito sa rate ng kapangyarihan ay dapat na mas malaki o mas maliit?

G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Ika-10 baitang sa pisika

Kung mayroon kang mga pagwawasto o mungkahi para sa araling ito,