Les effets de la température sur la résistance

February 20

Les effets de la température sur la résistance


La résistance d'un objet est la résistance à l'écoulement du courant électrique à travers elle. Il y a deux facteurs qui influent sur cette propriété et ils ont tous deux dépendent de la température de la matière. La résistance de la plupart des augmentations de matériaux conducteurs comme ils obtiennent plus chaud, mais quelques-uns devenir de meilleurs conducteurs parce que leur résistance chute quand ils chauffent.

Electrons

La caractéristique d'un matériau conducteur qui rend sa faible résistance est la présence d'électrons libres dans sa structure atomique. Ces électrons sont capables de migrer en réponse à un champ électrique appliqué extérieurement pour produire un courant électrique.

Conducteurs et Température

Le mouvement aléatoire normal des électrons tend à interférer avec le flux de courant et ce mouvement est proportionnelle à la quantité d'énergie dans les atomes qui se rapporte directement à la température ambiante du matériau. Ainsi, à des températures plus basses la plupart des conducteurs ont moins de résistance lorsque la température augmente. Cela est vrai pour tous les métaux communs utilisés pour les composants électriques et de fils tels que le cuivre, l'argent, l'aluminium et l'or.

Semi-conducteurs

Semi-conducteurs sont une classe de matériaux qui conduisent l'électricité que partiellement parce qu'ils ont beaucoup moins d'électrons disponibles pour conduire le courant électrique. Bien que le mouvement de leurs électrons répond à la température de la même manière les métaux font, ce facteur est pas aussi importante que l'augmentation importante du nombre d'électrons libres comme ils deviennent plus chaudes. La résistance de ces matériaux, par conséquent, diminue au lieu d'augmenter quand la température augmente. matériaux semi-conducteurs communs sont le silicium et de germanium trouvé dans les transistors et les circuits intégrés, mais le carbone présente également cette caractéristique.

Coéfficent de température

La plupart des matériaux présentent un changement assez linéaire en fonction de la température de résistance que les ingénieurs décrivent avec la constante appelée le coefficient de température. Il est positif dans de bons conducteurs, car la résistance augmente avec la température, et dans les matériaux semiconducteurs dont les variations de résistance dans le sens inverse du coefficient est négatif.

utilisations pratiques

De nombreux éléments de circuit électrique et les fils qui les relient sont faits de métaux avec des coefficients positifs. Pour contrer les changements dans les caractéristiques de fonctionnement comme ils se réchauffent et maintiennent les circuits fonctionnant correctement, ils contiennent des dispositifs appelés thermistances avec des coefficients de température négatifs pour contrer cet effet. Thermistors servent aussi les éléments de détection dans les thermomètres électroniques en raison de leur changement prévisible dans la résistance que la température varie.

Supraconductivité

Lorsque la température d'un conducteur se rapproche de zéro absolu qu'il atteigne un état de supraconductivité où sa résistance devient théoriquement nulle. Les chercheurs sont très intéressés par ce phénomène car elle suggère la possibilité de stockage d'énergie électrique et de transmission complètement sans pertes.