1. Рост сопротивления с увеличением температуры (у металлов)
У металлических проводников сопротивление увеличивается с повышением температуры из-за усиленного теплового движения атомов, препятствующего движению электронов. Формула зависимости сопротивления от температуры:
R(T) = R₀ × (1 + α × ΔT)
Где:
- R(T) — сопротивление при температуре T,
- R₀ — сопротивление при начальной температуре,
- α — температурный коэффициент сопротивления (например, для меди 0.0039 1/°C),
- ΔT — изменение температуры.
2. Поведение полупроводников и сверхпроводников
- Полупроводники — сопротивление уменьшается с ростом температуры благодаря увеличению числа носителей заряда.
- Сверхпроводники — при охлаждении ниже критической температуры сопротивление исчезает, при нагревании — появляется.
3. Практическое значение
- В линиях электропередачи рост температуры ведёт к увеличению потерь энергии и падению эффективности.
- В электронике температурные изменения сопротивления требуют применения специальных материалов с низким температурным коэффициентом.
Таблица удельного сопротивления материалов(средние значения)
| Металл | Удельное сопротивление (Ω·мм²/м) при 20°C |
|---|---|
| Алюминий | 0.0282 |
| Медь | 0.0172 |
| Золото | 0.0220 |
| Серебро | 0.0168 |
| Платина | 0.1060 |
Итог: Повышение температуры металлических проводников увеличивает их сопротивление, снижая эффективность электрических систем. Этот эффект учитывается при проектировании электросетей и устройств.
Добавить комментарий