Kestävyys lämpötilan funktiona

Yksi ominaisuuksista mistä tahansa sähköä johtavasta materiaalista, - tämän resistenssin lämpötilan funktiona. Jos se on edustettuna kuvaajan koordinaattitasoon, jossa aikavälit on merkitty vaaka-akselilla (t), ja vertikaalinen - arvo ohminen vastus (R), sitten saadaan katkoviivalla. Lämpötilariippuvuus kestävyys kaavamaisesti koostuu kolmesta osasta. Ensimmäinen vastaa pieni lämpö - tällä kertaa vastus muuttuu hyvin vähän. Tämä tapahtuu tiettyyn pisteeseen, jonka jälkeen kaavion viiva nousee dramaattisesti - tämä on toinen juoni. Kolmas, jälkimmäinen komponentti - on suoraan ulottuu ylöspäin siitä kohdasta, jossa pysäytetään R korkeus, suhteellisen pienessä kulmassa vaaka-akselilla.

Fyysinen merkitys tämä kuvaaja on seuraava: vastus lämpötilariippuvuus johtimen on kuvattu yksinkertaisella lineaarisella yhtälöllä niin kauan kuin lämmitys määrä ei ylitä noin arvoa tunnusomainen tämän tietyn materiaalin. Tässä abstrakti esimerkki: jos + 10 ° C: ssa materiaali resistanssi on 10 ohmia, sitten 40 ° C: ssa R: n arvo ei muutu, jäljellä rajoissa mittausvirhe. Mutta jopa 41 ° C: hypätä vastuksessa syntyy 70 ohmia. Jos edelleen lämpötilan nousu ei pysähdy, kullekin seuraavalle astetta laskee vielä 5 ohmia.

Tämä ominaisuus on laajasti käytössä eri sähkölaitteita, joten luonnollisesti aiheuttaa tietojen kuparin yksi yleisimmistä materiaaleja sähkökoneet. Näin ollen kuparin lämmönjohtimen jokaista astetta resistenssin lisääntymistä johtaa puoli prosenttina tietyn arvon (joka löytyy viitataan taulukoissa, on asetettu 20 ° C: seen, 1 m pitkä osa 1 mm²).

Siinä tapauksessa, että metallisen johtimen sähkömotorinen voima EMF tulee sähkövirran - suunnattu liikkeen alkeishiukkasten kanssa ilmaiseksi. Ionien solmut kidehilalle metallin, ei pysty pitämään pitkän elektronit niiden ulompi kiertoradat, jotta ne voivat liikkua vapaasti koko materiaalin tilavuuden yhdestä solmusta toiseen. Satunnainen liikkeen aiheuttama ulkoinen energia - lämpöä.

Vaikka se liikkuvuus on läsnä, se ei ole suunnattu, ei kuitenkaan pidetä nykyinen. Kun sähkökenttä, elektronit ovat suuntautuneet mukaisesti kokoonpano, joka muodostaa suunnatun liikkeen. Mutta koska lämpövaikutus ei häviä, satunnaisesti liikkuvien hiukkasten törmäävät suunnattu alalla. Riippuvuus vastus metallien kanssa lämpötila ilmaisee häiriön määrän ja virran kulun. Mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi R-johdin.

Ilmeinen johtopäätös: vähentää aste lämmitys voidaan vähentää ja vastarintaa. Suprajohtavuus (noin 20 ° K) vain tunnusomaista merkittävä väheneminen termisen kaoottinen hiukkasten liike sisällä ainetta.

Harkitse ominaisuuksia johtavaa materiaalia käytetään laajalti sähkötekniikassa. Esimerkiksi riippuvuus johtimen resistanssi lämpötilan käytetään elektroniset anturit. Tietämättä sen arvo tietylle materiaali voidaan valmistaa termistori, kytke se digitaalinen tai analoginen lukulaite, suorittaa asianmukaiset arvosteluasteikko ja käyttää vaihtoehtona Elohopealämpömittarin. Ytimessä nykyaikaisin lämpötunnistimet asetetut juuri tätä periaatetta, sillä parempi luotettavuus ja helpompaa muotoilu.

Edelleen, lämpötila riippuvuus vastuskuumennuselementtiä tekee mahdolliseksi laskea moottorin käämitysten.