Dependența rezistenței la temperatură

Una dintre caracteristicile unui material conductor este rezistența la temperatură. Dacă este descris ca un grafic pe planul de coordonate, în care intervalele marcate pe axa orizontală (t), cât și pe verticală - valoarea rezistenței ohmice (R), atunci vom obține o linie întreruptă. Dependența rezistenței la temperatură este compusă schematic din trei secțiuni. Primul corespunde unei încălziri ușoare - în acest moment rezistența variază foarte puțin. Acest lucru se întâmplă până la un anumit punct, după care linia de pe diagramă urcă brusc - aceasta este a doua secțiune. În al treilea rând, această din urmă componentă - este drept se întinde în sus de la punctul la care înălțimea R oprit, la un unghi relativ mic față de axa orizontală.

Sensul fizic al acestui grafic este următorul: dependența de rezistență la temperatură a conductorului este descrisă printr-o simplă ecuația liniară atâta timp cât valoarea încălzirii nu depășește o anumită valoare caracteristică acestui material. exemplu aici abstract: dacă la + 10 ° C Rezistența materialului este de 10 ohmi, apoi la 40 ° C Valoarea R nu se va schimba, rămânând în limitele erorii de măsurare. Dar deja la 41 ° C va exista un salt în rezistență de până la 70 Ohm. În cazul în care creșterea suplimentară a temperaturii nu se oprește, atunci pentru fiecare grad ulterior va exista un plus de 5 ohmi.

Această proprietate este utilizată pe scară largă în diverse dispozitive electrice, prin urmare este natural să se citeze date despre cupru ca fiind unul dintre cele mai comune materiale din mașini electrice. Astfel, pentru un conductor de căldură din cupru pentru fiecare creștere grad suplimentar de rezistență conduce la o jumătate de procent din valoarea specifică (se găsește în tabelele de referință, este setată la 20 ° C, 1 m lungime secțiunea 1 mm²).

Când apare un conductor de metal forța electromotoare există un curent electric - mișcarea dirijată a particulelor elementare care au o încărcătură. Ioni în noduri cristal lattice metal, nu pot să dețină electroni de lungă durată în orbitele lor exterioare, astfel încât să se miște liber prin întregul volum de material de la un nod la altul. Această mișcare haotică se datorează energiei externe - căldurii.

Deși faptul de deplasare este evident, nu este direcțional, prin urmare nu este considerat curent. Când apare un câmp electric, electronii sunt orientați conform configurației, formând o mișcare direcționată. Dar, deoarece efectul termic nu a dispărut oriunde, particulele în mișcare haotic se ciocnesc cu câmpurile direcționate. Dependența rezistenței metalelor la temperatură arată magnitudinea interferenței cu trecerea curentului. Cu cât este mai mare temperatura, cu atât conductorul R este mai mare.

Concluzia evidentă: reducerea gradului de încălzire, puteți reduce rezistența. Fenomenul supraconductibilității (aproximativ 20 ° K) se caracterizează tocmai printr-o scădere semnificativă a mișcării termice haotice a particulelor în structura materiei.

Această proprietate a materialelor conductive a găsit o aplicare largă în ingineria electrică. De exemplu, rezistența conductorului de la temperatura utilizată în senzorii electronici. Cunoscând valoarea sa pentru orice material, puteți face un termistor, conectați-l la un dispozitiv de citire digital sau analogic, efectuați calibrarea adecvată a scalei și utilizați-o ca alternativă mercur termometre. În centrul celor mai moderne senzori termici, acesta este principiul, deoarece fiabilitatea este mai mare, iar designul este mai simplu.

În plus, dependența rezistenței la temperatură face posibilă calcularea încălzirii înfășurărilor motoarelor electrice.