Effekterna av Temperatur på Resistance

Resistansen hos ett objekt är motståndet mot flödet av elektrisk ström genom den. Det finns två faktorer som påverkar denna egenskap och de båda är beroende av materialets temperatur. Motståndet i de flesta ledande material ökar när de blir varmare men några blir bättre ledare eftersom deras motstånd sjunker när de värms upp . Elektroner

Det karakteristiska för ett ledande material som gör dess motstånd låga är förekomsten av fria elektroner i sin atomära struktur . Dessa elektroner är i stånd att migrera som svar på ett externt applicerat elektriskt fält för att producera elektrisk ström.
Conductors och Temperatur

Den normala slumpmässig rörelse av elektroner tenderar att interferera med strömflöde och denna rörelse är proportionell mot mängden energi i de atomer som hänför sig direkt till den omgivande temperaturen för materialet. Således , vid lägre temperaturer de flesta ledare har mindre motstånd när temperaturen stiger . Detta gäller för alla vanliga metaller som används för elektriska komponenter och tråd såsom koppar , silver , aluminium och guld .

Halvledare

Halvledare är en klass av material som endast delvis bedriver el eftersom de har mycket färre elektroner som finns för att leda elektrisk ström . Även förslaget om sina elektroner reagerar på temperaturen på samma sätt metaller gör, är denna faktor inte lika betydelsefull som den stora ökningen av antalet fria elektroner när de blir varmare . Motståndet hos dessa material , därför går ner istället för upp när temperaturen ökar . Vanliga halvledarmaterial är kisel och germanium funnen i transistorer och integrerade kretsar , men kol uppvisar också denna egenskap.
Temperaturkoefficient

De flesta material uppvisar en tämligen linjär förändring beständighet mot temperatur som ingenjörer beskriver med konstant kallas temperaturkoefficienten . Det är positivt i goda ledare eftersom motståndet ökar med temperaturen , och i halvledarmaterial vars resistans ändras i motsatt riktning koefficienten är negativ .
Praktisk användning

Många elektriska kretselement och de ledningar som förbinder dem är gjorda av metaller med positiva koefficienter . För att motverka förändringar i driftegenskaper som de värms upp och hålla kretsarna fungerar korrekt , de innehåller enheter som kallas termistorer med negativa temperaturkoefficienter att motverka denna effekt . Termistorer tjänar också som de avkännande elementen i elektroniska termometrar på grund av deras förutsägbar förändring i resistans när temperaturen varierar.
Supra

När temperaturen hos en ledare nears absoluta noll den når ett tillstånd av supraledning , där dess motstånd blir teoretiskt noll . Forskarna är mycket intresserade av detta fenomen , eftersom det antyder möjligheten av elektrisk energi lagring och överföring helt utan förluster. Addera