Varësia e rezistencës në temperaturë

Një nga karakteristikat e çdo materiali përçues është rezistenca ndaj temperaturës. Nëse përshkruhet si një grafik në planin koordinativ ku intervalet kohore (t) shënohen përgjatë boshtit horizontal dhe vlera e rezistencës ohmic (R) është vertikale, merret një vijë e thyer. Varësia e temperaturës së rezistencës përbëhet skematikisht nga tre seksione. E para korrespondon me një ngrohje të lehtë - në këtë kohë rezistenca ndryshon shumë pak. Kjo ndodh deri në një pikë të caktuar, pas së cilës vija në tabelë rritet befas - kjo është seksioni i dytë. E treta, përbërësi i fundit - është një vijë e drejtë që shtrihet lart nga pika ku rritja R u ndal, në një kënd relativisht të vogël drejt boshtit horizontal.

Kuptimi fizik i këtij grafik është si më poshtë: rezistenca kundrejt varësisë së temperaturës së dirigjentit përshkruhet nga një ekuacion linear i thjeshtë derisa vlera e ngrohjes tejkalon disa vlera karakteristike të materialit të dhënë. Le të japim një shembull abstrakt: nëse në një temperaturë prej + 10 ° C rezistenca e substancës është 10 Ohm, pastaj deri në 40 ° C vlera e R praktikisht nuk ndryshon, duke mbetur brenda gabimit të matjes. Por tashmë në 41 ° C do të ketë një kërcim në rezistencë deri në 70 Ohm. Nëse rritja e mëtejshme e temperaturës nuk ndalet, atëherë për çdo shkallë të mëvonshme do të ketë 5 ohmë shtesë.

Kjo pronë është përdorur gjerësisht në pajisje të ndryshme elektrike, prandaj është e natyrshme të citoni të dhënat mbi bakër si një nga materialet më të zakonshme në makinat elektrike. Kështu, për një përçues bakri, ngrohja për çdo shkallë shtesë çon në një rritje të rezistencës me gjysmë përqind të vlerës së specifikuar (mund të gjendet në tabelat e referencës, të dhëna për 20 ° C, 1 m në gjatësi me një seksion prej 1 mm2).

Kur një fuqi elektromotore EMF shfaqet në dirigjentin metalik, shfaqet një rrymë elektrike - një lëvizje e drejtuar nga grimcat elementare që posedojnë një pagesë. Jonet që janë në nyjet e grilës kristal të një metali nuk mund të mbajnë elektronet për një kohë të gjatë në orbitat e tyre të jashtme, kështu që ata lëvizin lirshëm nëpër tërë vëllimin e materialit nga një nyje në tjetrën. Ky lëvizje kaotike është për shkak të energjisë së jashtme - nxehtësisë.

Edhe pse fakti i zhvendosjes është i dukshëm, nuk është i drejtuar, prandaj nuk konsiderohet si aktual. Kur shfaqet një fushë elektrike, elektronet orientohen në përputhje me konfigurimin e tyre, duke formuar një lëvizje të drejtuar. Por meqenëse efekti termik nuk është zhdukur kudo, grimcat që lëvizin kaotike bien ndesh me fushat e drejtuara. Varësia e rezistencës së metaleve në temperaturë tregon madhësinë e ndërhyrjes në kalimin e rrymës. Sa më i lartë të jetë temperatura, aq më e lartë është përçuesi R.

Konkluzioni i qartë: zvogëlimi i shkallës së ngrohjes, ju mund të zvogëloni rezistencën. Fenomeni i superpërcjellshmërisë (rreth 20 ° K) karakterizohet nga një reduktim i ndjeshëm i lëvizjes kaotike termike të grimcave në strukturën e materies.

Kjo pronë e materialeve përçuese ka gjetur aplikim të gjerë në inxhinieri elektrike. Për shembull, varësia e rezistencës së konduktorit në temperaturë përdoret në sensorë elektronikë. Duke ditur vlerën e tij për çdo material, mund të bëni një termistor, lidheni atë me një pajisje leximi dixhitale ose analoge, të kryeni kalibrimin e duhur të shkallës dhe të përdorni si një alternativë ndaj termometrave të zhivës. Në zemër të termo sensorëve më modernë ky është parimi, sepse besueshmëria është më e lartë dhe dizajni është më i thjeshtë.

Përveç kësaj, varësia e rezistencës në temperaturën e bën të mundur llogaritjen e ngrohjes së mbështjelljes së motorëve elektrikë.