온도 저항 계수

우리는 온도의 변화에 ​​따른 모든 저항의 전기 저항이 온도의 변화에 ​​따라 변하는 온도 변화에 대한 제목 아래의 페이지에서 논의했듯이.

저항 R을 갖는 도체를 취해 봅시다.₀ 0시에^영형C와 R_티 ~에서^영형C를 각각 나타낸다.
온도에 따른 저항 변화 방정식으로부터 우리는

이 α_영형 라는 저항 온도 계수 그 물질의 0에서^영형기음.
위의 식으로부터 온도에 의한 물질의 전기 저항 변화는 주로 세 가지 요소에 달려 있음이 분명합니다.

1. 초기 온도에서의 저항 값,
2. 온도 상승과
3. 저항의 온도 계수 α_영형.

이 α_영형 재료에 따라 다르므로 서로 다른 온도에서 저항에 미치는 영향은 재료마다 다릅니다.

그래서 저항 온도 계수 0시에^영형어떤 물질의 C는그 물질의 영 저항 온도를 추정했다. 지금까지 우리는 온도가 증가함에 따라 저항이 증가하는 물질에 대해 논의했지만 온도의 감소에 따라 전기 저항이 감소하는 많은 물질이 있습니다. 실제로 금속에서 온도가 증가하면 자유 전자의 무작위 운동과 금속 내부의 원자력 진동이 증가하여 충돌이 증가합니다. 더 많은 충돌은 금속을 통한 전자의 부드러운 흐름에 저항하기 때문에 금속의 저항은 온도 상승에 따라 증가합니다. 그래서 우리는 저항의 온도 계수를 금속에 대해 양의 값으로 간주합니다.

그러나 반도체 또는 기타 비금속의 경우,자유 전자의 수는 온도의 증가에 따라 증가한다. 더 높은 온도에서, 결정에 공급되는 충분한 열 에너지로 인해, 많은 수의 공유 결합이 깨지므로 더 많은 자유 전자가 생성됩니다. 즉, 온도가 상승하면 금지 된 에너지 갭을 가로 질러 가전 자대 (valence band)에서 전도대로 상당량의 전자가 흐릅니다. 자유 전자의 수가 증가함에 따라 이러한 유형의 비금속 물질의 저항은 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 금후 저항 온도 계수 비금속 물질과 반도체는 부정적이다.

저항의 변화가 거의 없다면온도와 함께이 계수의 값을 0으로 간주 할 수 있습니다. Constantan과 manganin의 합금은 저항의 온도 계수가 거의 제로입니다.

이 계수의 값은 일정하지 않습니다. 저항의 증가가 기준이되는 초기 온도에 따라 달라집니다. 증분이 초기 온도 0을 기준으로 할 때^영형C,이 계수의 값은 α_영형 - 그게 그 역의물질의 영 저항 온도를 각각 추정했다. 그러나 다른 온도에서 전기 저항의 온도 계수는이 α와 같지 않습니다_영형. 실제로 모든 재질에 대해이 계수의 값은 0에서 최대입니다.^영형C 온도. 임의의 t에서이 계수의 값을 말하십시오.^영형C는 α_티, 그 값은 다음 방정식에 의해 결정될 수있다.

온도 t에서이 계수의 값₂^영형동일한 기간에 C₁^영형C는 다음과 같이 주어진다.

온도 계수의 개념 검토

같은 전도체의 전기 저항은, 구리, 금, 알루미늄 등은 물질 내의 전자 충돌 과정에 의존한다. 온도가 증가함에 따라,이 전자 충돌 프로세스가 더 빨라지며, 이는 도체의 온도 상승으로 증가 된 저항을 초래한다. 도체의 저항은 일반적으로 온도가 상승함에 따라 상승합니다.
도체가 R₁ t에서의 저항₁^영형온도를 상승시킨 후에 그 저항은 R₂ ~에서₂^영형이 저항 상승 (R₂ - R₁) 온도 상승 (t₂ - t₁) 다음 일들에 달려있다 -

상기 효과를 조합함으로써,


여기서, α는 저항 온도 계수 ~에서 재료의₁^영형기음.
수학 식 1로부터,

특정 온도에서 저항과 저항을 알고 있다면 저항 온도 계수 식 (2)를 사용하여 다른 온도에서 재료의 저항을 찾을 수 있습니다.
일부 재료 또는 물질의 저항 온도 계수
그만큼 저항 온도 계수 일부 물질 / 물질 20 개^영형C가 아래에 열거되어 있습니다.

Sl. 아니.	재료 / 물질	화학 기호 / 화학 성분	저항 온도 계수 /영형C (20시영형기음)
1	은	Ag	0.0038
2	구리	Cu	0.00386
3	금	Au	0.0034
4	알류미늄	알	0.00429
5	텅스텐	승	0.0045
6	철	Fe	0.00651
7	백금	Pt	0.003927
8	망간 닌	Cu = 84 % + Mn = 12 % + Ni = 4 %	0.000002
9	수은	HG	0.0009
10	니크롬	Ni = 60 % + Cr = 15 % + Fe = 25 %	0.0004
11	콘스탄탄	Cu = 55 % + Ni = 45 %	0.00003
12	탄소	기음	- 0.0005
13	게르마늄	Ge	- 0.05
14	규소	시	- 0.07
15	놋쇠	Cu = 50~65 % + Zn = 50~35 %	0.0015
16	니켈	니켈	0.00641
17	주석	Sn	0.0042
18	아연	아연	0.0037
19	망간	Mn	0.00001
20	탄탈	고마워	0.0033

자료의 온도 계수에 대한 온도의 영향
그만큼 저항 온도 계수 재료의 온도도 온도에 따라 변합니다.
α_영형 0에서 재료의 저항 온도 계수^영형C에서 방정식 (2)로부터 t에서의 재료의 저항^영형기음,

어디서, R₀ 0에서의 재료 저항^영형기음
유사하게, t에서의 재료의 저항 온도 계수^영형C가 αt이면, 0에서의 재료의 저항^영형식 (2)로부터,
어디서, R_티 t에서의 재료 저항^영형 기음
수학 식 3 및 수학 식 4로부터,

여기서, α₁및 α₂ 그만큼 저항 온도 계수 ~에서 재료의₁^영형C와 T₂^영형C를 각각 나타낸다.
그러므로 우리가 저항 온도 계수 (6)을 사용하여 다른 온도에서 재료의 온도 계수를 알아낼 수 있습니다.
전도성 물질은 크고 양의 온도 계수의 저항을 가지고 있습니다. 따라서, 온도 상승에 따라 전도성 물질 (금속)의 저항이 상승합니다.
반도체 및 절연 재료는 음의 온도 계수를 가지고 있습니다. 따라서, 반도체 및 절연체의 저항은 온도 상승에 따라 감소한다.
manganin, constantan 등과 같은 합금은 매우 낮고 양의 값을 갖습니다. 저항 온도 계수. 따라서 합금의 저항이 증가합니다.온도가 상승해도 저항의 상승은 다른 금속에 비해 매우 낮아 (거의 무시할 수 있음),이 합금을 측정 장비에 사용하기에 적합합니다.