المقاومة مقابل درجة الحرارة

واحدة من خصائص أي مادة موصلة كهربائيا - هذه المقاومة مقابل درجة الحرارة. إذا فهي تتمثل في شكل رسم بياني على إحداثيات الطائرة، حيث يتم وضع علامة على فترات زمنية على المحور الأفقي (ر)، والعمودي - قيمة مقاومة أومية (R)، ثم نحصل على خط مكسور. اعتماد درجة حرارة مقاومة يتكون تخطيطي من ثلاثة أقسام. أول يتوافق مع حرارة صغيرة - هذه المقاومة الوقت تغير قليلا جدا. يحدث هذا إلى نقطة معينة، وبعد ذلك الخط على الرسم البياني ترتفع بشكل كبير - وهذا هو مؤامرة الثانية. ثالثا، المكون الأخير - هو مستقيم يمتد صعودا من النقطة التي توقفت ارتفاع R، في زاوية صغيرة نسبيا في المحور الأفقي.

المعنى المادي من هذا الرسم البياني التالي: مقاومة درجات الحرارة الاعتماد للموصل وصفه بسيطة معادلة خطية طالما لا تتجاوز كمية التدفئة بعض الخصائص قيمة لهذه المواد خاصة. المثال المجرد هنا: إذا كان في + 10 ° C مقاومة المواد هي 10 أوم، ثم إلى 40 ° C وقيمة من R لا تتغير، وتبقى في حدود خطأ القياس. ولكن حتى في 41 ° C قفزة في المقاومة ينشأ إلى 70 أوم. إذا فإن زيادة أخرى في درجة حرارة لا تتوقف، لكل درجة لاحقة سوف تقع على 5 أوم إضافية.

يتم استخدام هذه الخاصية على نطاق واسع في الأجهزة الكهربائية المختلفة، وذلك بطبيعة الحال يسبب البيانات على النحاس باعتبارها واحدة من أكثر المواد شيوعا في الآلات الكهربائية. وهكذا، لالنحاس موصل للحرارة لكل زيادة درجة إضافية في المقاومة يؤدي إلى نصف في المئة من القيمة المحددة (التي يمكن العثور عليها في الجداول المشار إليه، يتم تعيين إلى 20 درجة مئوية، 1 م مقطع طويل من 1 مم ²).

في حال وجود معدني موصل القوة الدافعة الكهربائية EMF يبدو التيار الكهربائي - حركة موجهة من الجسيمات الأولية مع المسؤول. الأيونات الموجودة في العقد من شعرية البلورية للمعدن، ليست قادرة على الاستمرار الإلكترونات طويلة في مداراتها الخارجية، حتى يتمكنوا من التحرك بحرية في جميع أنحاء حجم المواد من عقدة إلى أخرى. هذه الحركة العشوائية الناجمة عن الطاقة الخارجية - الحرارة.

على الرغم من حقيقة الحركة هو الحاضر، ليست موجهة ذلك، ومع ذلك لا يعتبر الحالية. عندما الحقل الكهربائي، موجهة الإلكترونات وفقا لتكوينه، وتشكيل حركة توجيهات. ولكن كما تأثير حراري لم تختف، والجسيمات تتحرك عشوائيا تصطدم مع الحقل توجيهات. اعتماد المقاومة المعادن مع درجة الحرارة يشير إلى كمية من التدخل لمرور التيار. وارتفاع درجة الحرارة، وارتفاع R موصل.

الاستنتاج واضح: تقليل درجة التدفئة يمكن تخفيض والمقاومة. الموصلية الفائقة (حوالي 20 ° K) تتميز فقط عن طريق خفض كبير للحركة فوضوية الحرارية من الجزيئات داخل المادة.

النظر في خصائص المواد الموصلة ويستخدم على نطاق واسع في مجال الهندسة الكهربائية. على سبيل المثال، واعتماد المقاومة موصل للحرارة تستخدم في أجهزة الاستشعار الالكترونية. معرفة قيمته مقابل مادة معينة يمكن تصنيعها الثرمستور، توصيله إلى جهاز القراءة الرقمية أو التناظرية بتنفيذ جدول الدرجات المناسبة واستخدامها كبديل لل الترمومتر الزئبقي. في قلب معظم أجهزة الاستشعار الحديثة الحرارية وضعت بدقة هذا المبدأ، لدرجة أعلى من الموثوقية وسهولة التصميم.

وعلاوة على ذلك، والاعتماد درجة حرارة التدفئة المقاومة يجعل من الممكن لحساب اللفات المحرك.