Resistenza in funzione della temperatura
Una delle caratteristiche di qualsiasi materiale elettricamente conduttivo – questa resistenza in funzione della temperatura. Se è rappresentato come un grafico su un piano delle coordinate, in cui gli intervalli di tempo sono assegnati sull'asse orizzontale (t), e la verticale – il valore della resistenza ohmica (R), allora si ottiene una linea spezzata. La dipendenza dalla temperatura della resistenza schematicamente costituito da tre sezioni. Il primo corrisponde ad un piccolo calore – questa resistenza tempo cambia molto poco. Questo accade ad un certo punto, dopo che la linea del grafico va drammaticamente – questa è la seconda trama. Terzo, quest'ultimo componente – è direttamente estende verso l'alto dal punto in cui l'altezza R fermato, ad un angolo relativamente piccolo rispetto all'asse orizzontale.
Il significato fisico di questo grafico è il seguente: dipendenza dalla temperatura resistenza del conduttore è descritta da una semplice equazione lineare finché la quantità di riscaldamento non superi qualche caratteristica valore per questo particolare materiale. Esempio qui estratto: se a + 10 ° C resistenza del materiale è di 10 ohm, poi a 40 ° C di valore R non cambierà, restando nei limiti di errore di misura. Ma anche a 41 ° C salto nella resistenza sorge a 70 ohm. Se un ulteriore aumento della temperatura non si fermerà, per ogni gradi successivi cadrà altri 5 ohm.
Questa proprietà è ampiamente usato in vari dispositivi elettrici, così naturalmente provoca dati su rame come uno dei materiali più comuni macchine elettriche. Così, per un conduttore di calore in rame per ogni aumento ulteriore grado di resistenza porta ad un mezzo per cento del valore specifico (si trovano nelle tabelle di riferimento, viene impostato a 20 ° C, sezione 1 m di lunghezza di 1 mm²).
Nel caso di un conduttore metallico forza elettromotrice EMF appare corrente elettrica – movimento diretto delle particelle elementari con carica. Ioni presenti nei nodi del reticolo cristallino del metallo, non è in grado di tenere lunghe elettroni nelle loro orbite esterne, in modo che possano muoversi liberamente in tutto il volume di materiale da un nodo all'altro. Questo movimento casuale causato da energia esterna – calore.
Anche se il fatto di movimento è presente, non è diretta, ma non considerarsi corrente. Quando il campo elettrico, gli elettroni sono orientate secondo la sua configurazione, formando un movimento diretto. Ma come l'effetto termico non scomparve, le particelle si muovono in modo casuale collidono con campo diretto. La dipendenza della resistenza dei metalli con temperatura indica la quantità di interferenza al passaggio di corrente. Più alta è la temperatura, maggiore è il conduttore R.
La conclusione ovvia: ridurre il grado di riscaldamento può essere ridotto e resistenza. Superconduttività (circa 20 ° K) solo caratterizzato da una significativa riduzione di moto caotico termica delle particelle all'interno della sostanza.
Considerano le proprietà del materiale conduttivo è ampiamente usato in ingegneria elettrica. Ad esempio, la dipendenza della resistenza del conduttore della temperatura utilizzata nei sensori elettronici. Conoscendo il valore per un materiale particolare possono essere fabbricati termistore, collegarlo ad un dispositivo di lettura digitale o analogico, eseguire la scala di classificazione appropriata e utilizzati come alternativa al termometro a mercurio. Al centro della maggior parte dei sensori moderni termiche previste proprio questo principio, perché maggiore affidabilità, e più facile la progettazione.
Inoltre, dipendenza dalla temperatura di riscaldamento di resistenza permette di calcolare avvolgimenti del motore.
