Cum afectează încălzirea valoarea rezistenței

Specific rezistență metalică când este încălzit, crește ca urmare a creșterii vitezei de mișcare a atomilor din materialul conductor odată cu creșterea temperaturii. Dimpotrivă, rezistența electroliților și a cărbunelui scade la încălzire, deoarece în aceste materiale, pe lângă creșterea vitezei de mișcare a atomilor și moleculelor, crește și numărul de electroni și ioni liberi pe unitatea de volum.

Unele aliaje cu înaltă rezistenţăa metalelor lor constitutive, cu greu își schimbă rezistența la încălzire (constantan, manganina etc.). Acest lucru se datorează structurii neregulate a aliajelor și drumului liber mediu mic al electronilor.

O valoare care indică creșterea relativă a rezistenței atunci când materialul este încălzit cu 1 ° (sau scădere când este răcit cu 1 °) se numește coeficient de rezistență la temperatură.

Dacă coeficientul de temperatură este notat cu α, rezistența la se=20О prin ρo, atunci când materialul este încălzit la temperatura t1, rezistența sa este p1 = ρo + αρo (t1 — to) = ρo (1 + (α(t1 —) la ))

și în consecință R1 = Ro (1 + (α(t1 — to))

Coeficientul de temperatură a pentru cupru, aluminiu, wolfram este de 0,004 1 / grad. Prin urmare, atunci când sunt încălzite la 100 °, rezistența lor crește cu 40%. Pentru fier α = 0,006 1 / grad, pentru alamă α = 0,002 1 / grad, pentru fehral α = 0,0001 1 / grad, pentru nicrom α = 0,0002 1 / grad, pentru constantan α = 0,00001 1 / grad , pentru manganin α004 = 0.0000 1 / grad 1/grad. Cărbunele și electroliții au un coeficient de rezistență negativ la temperatură. Coeficientul de temperatură pentru majoritatea electroliților este de aproximativ 0,02 1 / grad.

Proprietatea firelor de a-și modifica rezistența în funcție de temperatură este folosită termometrele de rezistență... Prin măsurarea rezistenței se determină prin calcul temperatura mediului.Se utilizează constantan, manganina și alte aliaje cu un coeficient de rezistență la temperatură foarte scăzut. pentru a realiza șunturi și rezistențe suplimentare ale aparatelor de măsură.

Exemplul 1. Cum se va schimba rezistența firului de fier Ro atunci când este încălzit la 520 °? Coeficientul de temperatură a fierului 0,006 1/grad. Conform formulei R1 = Ro + Roα(t1 — to) = Ro + Ro 0,006 (520 — 20) = 4Ro, adică rezistența firului de fier când este încălzit cu 520 ° va crește de 4 ori.

Exemplul 2. Firele de aluminiu la -20 ° au o rezistență de 5 ohmi. Este necesar să se determine rezistența lor la o temperatură de 30 °.

R2 = R1 — αR1 (t2 — t1) = 5 + 0,004 x 5 (30 — (-20)) = 6 ohmi.

Proprietatea materialelor de a-și modifica rezistența electrică atunci când sunt încălzite sau răcite este utilizată pentru măsurarea temperaturilor. Astfel, termorezistențele, care sunt fire de platină sau nichel pur topite în cuarț, sunt folosite pentru măsurarea temperaturilor de la -200 la + 600 °.RTD-urile cu stare solidă cu un factor negativ mare sunt utilizate pentru a măsura cu precizie temperaturile în intervale mai înguste.

RTD-urile semiconductoare utilizate pentru măsurarea temperaturilor se numesc termistori.

Termistorii au un coeficient de rezistență negativ mare de temperatură, adică atunci când sunt încălzite, rezistența lor scade. Termistori realizate din materiale semiconductoare oxidice (oxidate) constând dintr-un amestec de doi sau trei oxizi metalici.Termistorii de cupru-mangan și cobalt-mangan sunt cei mai răspândiți. Acestea din urmă sunt mai sensibile la temperatură.