כיצד חימום משפיע על ערך ההתנגדות

ספֵּצִיפִי התנגדות מתכת כאשר מחומם, הוא גדל כתוצאה מעלייה במהירות התנועה של אטומים בחומר המוליך עם עליית הטמפרטורה. להיפך, ההתנגדות של אלקטרוליטים ופחם יורדת בעת חימום, כי בחומרים אלו, בנוסף להגברת מהירות התנועה של אטומים ומולקולות, מספר האלקטרונים והיונים החופשיים ליחידת נפח עולה.

כמה סגסוגות עם גבוה הִתנַגְדוּתמהמתכות המרכיבות אותם, הם כמעט ולא משנים את ההתנגדות כשהם מחוממים (קונסטנטן, מנגנין וכו'). הסיבה לכך היא המבנה הבלתי סדיר של הסגסוגות והנתיב החופשי הממוצע הקטן של האלקטרונים.

ערך המציין את העלייה היחסית בהתנגדות כאשר החומר מחומם ב-1° (או ירידה כאשר הוא מקורר ב-1°) נקרא מקדם התנגדות טמפרטורה.

אם מקדם הטמפרטורה מסומן ב-α, התנגדות ב-se=20О עד ρo, אז כאשר החומר מחומם לטמפרטורה t1, ההתנגדות שלו היא p1 = ρo + αρo (t1 - to) = ρo (1 + (α(t1 - ל))

ובהתאם R1 = Ro (1 + (α(t1 - to))

מקדם טמפרטורה a עבור נחושת, אלומיניום, טונגסטן הוא 0.004 1/מעלה. לכן, כאשר מחומם ל-100 מעלות, ההתנגדות שלהם עולה ב-40%. עבור ברזל α = 0.006 1 / grad, עבור פליז α = 0.002 1 / grad, עבור fehral α = 0.0001 1 / grad, עבור nichrome α = 0.0002 1 / grad, עבור constantan α = 0.00001 1 / grad , עבור מנגנין 00000. 1 / מעלות לפחם ולאלקטרוליטים יש מקדם טמפרטורה שלילי של התנגדות. מקדם הטמפרטורה עבור רוב האלקטרוליטים הוא בערך 0.02 1/מעלה.

התכונה של חוטים לשנות את ההתנגדות שלהם בהתאם לטמפרטורה משמשת מדי חום התנגדות... ע"י מדידת ההתנגדות, טמפרטורת הסביבה נקבעת בחישוב. נעשה שימוש בקונסטנטן, מנגנין וסגסוגות אחרות עם מקדם התנגדות טמפרטורה נמוך מאוד לעשות shunts והתנגדויות נוספות של מכשירי מדידה.

דוגמה 1. כיצד תשנה ההתנגדות חוט ברזל Ro בחימום ב-520 מעלות? מקדם טמפרטורה a של ברזל 0.006 1 / מעלות. לפי הנוסחה R1 = Ro + Roα(t1 — to) = Ro + Ro 0.006 (520 — 20) = 4Ro, כלומר, ההתנגדות של חוט הברזל בחימום ב-520 מעלות תגדל פי 4.

דוגמה 2. לחוטי אלומיניום ב-20 מעלות התנגדות של 5 אוהם. יש צורך לקבוע את ההתנגדות שלהם בטמפרטורה של 30 מעלות.

R2 = R1 — αR1 (t2 — t1) = 5 + 0.004 x 5 (30 — (-20)) = 6 אוהם.

התכונה של חומרים לשנות את ההתנגדות החשמלית שלהם בעת חימום או קירור משמשת למדידת טמפרטורות. לפיכך, התנגדות תרמית, שהם חוטי פלטינה או ניקל טהור התמזגו בקוורץ, משמשים למדידת טמפרטורות מ-200 עד +600 מעלות.RTDs במצב מוצק עם גורם שלילי גדול משמשים למדידה מדויקת של טמפרטורות בטווחים צרים יותר.

RTDs של מוליכים למחצה המשמשים למדידת טמפרטורות נקראים תרמיסטורים.

לתרמיסטורים יש מקדם התנגדות טמפרטורה שלילי גבוה, כלומר, כאשר הם מחוממים, ההתנגדות שלהם יורדת. תרמיסטורים עשוי מחומרים מוליכים למחצה תחמוצת (מחומצנים) המורכבים מתערובת של שתיים או שלוש תחמוצות מתכת.תרמיסטורים נחושת-מנגן וקובלט-מנגן הם התפוצה הרחבה ביותר. האחרונים רגישים יותר לטמפרטורה.