Как влияе нагряването върху стойността на съпротивлението

Специфичното съпротивление на металите с нагряване се увеличава в резултат на ускоряване на движението на атомите в материала на проводника с повишаване на температурата. Специфичното съпротивление на електролитите и въглищата при нагряване от друга страна се намалява, тъй като тези материали, без да се брои ускорението на движението на атомите и молекулите, увеличават броя на свободните електрони и йони на единица обем.

Някои сплави, които притежават огромно съпротивление, отколкото металите, които ги съставляват, практически не променят съпротивлението с нагряване (константан, манган и др.). Това се дължи на неправилната структура на сплавите и на малката средна свободно време на електроните.

Стойността, показваща относителното нарастване на съпротивлението, когато материалът се нагрява с 1 ° (или намаление с 1 ° при охлаждане), се нарича температурен коефициент на съпротивление.

Ако коефициентът на температура е обозначен с α, съпротивление при до = 20 ° от ρo, материалът при нагряване до температура t1 на неговото съпротивление p1 = ρo + αρo (t1 - до) = ρo (1 + (α (t1 - до))

и съответно R1 = Ro (1 + (a (t1 - to))

И температурен коефициент за мед, алуминий, волфрам е 0,004 1 / ° С. Тъй като при нагряване до 100 ° на съпротивлението им се увеличава с 40%. За желязо α = 0006 1 / ° С, за месинг α = 0002 1 / ° С, за fehrali α = 0,0001 1 / ° С, нихром за α = 0,0002 1 / ° С до а = 0,00001 константан 1 / ° С за Манганови α = 0,00004 1 / ° с. Въглища и електролити имат отрицателен температурен коефициент на съпротивление. Коефициентът на температура по-голямата част от електролити е около 0.02 1 / ° С.

Състоянието на проводниците да променят своето съпротивление, в зависимост от температурата, се използва в индикаторите за температурата на съпротивлението. Чрез измерване на съпротивление, се определя чрез изчисляване temperaturu.Konstantan околната среда, Манганови и други сплави, които имат много малък температурен коефициент на съпротивление се използва за производство на шунтове и допълнителни съпротивления на измервателните устройства.

Пример 1. Как ще се промени съпротивлението на Ro на стоманена тел, когато се нагрее с 520 °? Температурен коефициент a на желязо 0,006 1 / deg. Според формула R1 = Ro + Roα (t1 - до) = Ro + Ro 0006 (520 - 20) = 4Ro, с други думи съпротивлението на стомана чрез загряване до 520 ° ще се увеличи 4 пъти.

Пример 2. Проводниците от дуралумини при температура -20 ° имат съпротивление от 5 ома. Трябва да намерим съпротивлението им при температура 30 градуса.

R2 = R1 - aR1 (t2 - t1) = 5 + 0,004 х 5 (30 - (-20)) = 6 ома.

При измерването на температурата се използва свойството на материалите да променят електронното си съпротивление при нагряване или охлаждане. Така че терморезисторът, който е жица от платина или чист никел, слят в кварц, се използва за измерване на температури от -200 до + 600 °. Полупроводникови терморезистори с огромен отрицателен коефициент се използват за ясно определяне на температурите в по-тесните спектри.

Полупроводникови термични резистори, използвани за измерване на температури, се наричат ​​термистори.

Термисторите имат най-висок отрицателен температурен коефициент на съпротивление, с други думи, когато се нагряват, съпротивлението им се намалява. Термисторите са изработени от оксидни (окислени) полупроводникови материали, състоящи се от консистенция от 2 или 3 метални оксида. Най-разпространени са терморезисторите мед-манган и кобалт-манган. Последните са по-чувствителни към температурата.

Училище за електротехник