Kaip laidininko varžos priklauso nuo temperatūros?

Metalai

Kaip temperatūra veikia metalus? Norint išsiaiškinti šią priklausomybę, buvo atliktas eksperimentas: akumuliatorius, ampermetras, viela ir degiklis sujungti kartu laidais. Tada reikia išmatuoti srovę grandinėje. Po to, kai rodmenys bus paimti, reikia pritraukti degiklį prie laido ir jį pašildyti. Kai viela kaitinama, matyti, kad didėja varža, o metalo laidumas mažėja.

kur:

1. Metalinė viela
2. Baterija
3. Ampermetras

Priklausomybė nurodoma ir pagrindžiama formulėmis:

Iš šių formulių matyti, kad laidininko R vertė nustatoma pagal formulę:

Metalo atsparumo temperatūrai priklausomybės pavyzdys pateiktas vaizdo įraše:

Taip pat būtina atkreipti dėmesį į tokią savybę kaip superlaidumas. Jei aplinkos sąlygos yra normalios, tada aušindami laidininkai sumažina jų atsparumą. Žemiau pateiktoje diagramoje parodyta, kaip priklauso temperatūra ir gyvsidabrio varža.

Superlaidumas yra reiškinys, atsirandantis, kai medžiaga pasiekia kritinę temperatūrą (kelvinas arčiau nulio), kuriai esant pasipriešinimas smarkiai sumažėja iki nulio.

Dujos

Dujos atlieka dielektriko vaidmenį ir negali valdyti elektros srovės. O kad ji susiformuotų, reikia įkrovos nešiklių. Jonai veikia savo vaidmenyje, ir jie atsiranda dėl išorinių veiksnių įtakos.

Priklausomybę galima laikyti pavyzdžiu. Eksperimentui naudojama ta pati konstrukcija, kaip ir ankstesniame eksperimente, tik laidininkai keičiami metalinėmis plokštėmis. Tarp jų turėtų būti mažas tarpas. Ampermetras turėtų rodyti srovės trūkumą. Įdėdamas degiklį tarp plokštelių, prietaisas parodys srovę, kuri praeina per dujų terpę.

Žemiau pateiktas dujų išleidimo srovės-įtampos grafikas, kuriame matyti, kad pradiniame etape jonizacijos padidėjimas padidėja, tada srovės priklausomybė nuo įtampos nesikeičia (tai yra, kai įtampa didėja, srovė išlieka ta pati) ir staigus srovės padidėjimas, dėl kurio nutrūksta dielektrinis sluoksnis. .

Apsvarstykite dujų laidumą praktikoje. Elektros srovės praleidimas dujose naudojamas fluorescencinėse lempose ir lempose. Šiuo atveju katodas ir anodas, du elektrodai dedami į kolbą, kurioje yra inertinės dujos. Kaip šis reiškinys priklauso nuo dujų? Kai lemputė įsijungia, du kaitinimo siūlai kaitinami ir sukuriama termioninė emisija.Lemputės vidus yra padengtas fosforu, skleidžiančiu mūsų matomą šviesą. Kaip gyvsidabris priklauso nuo fosforo? Gyvsidabrio garai, bombarduojami elektronų, sudaro infraraudonąją spinduliuotę, kuri savo ruožtu skleidžia šviesą.

Jei tarp katodo ir anodo veikiama įtampa, atsiranda dujų laidumas.

Skysčiai

Skysčių srovės laidininkai yra anijonai ir katijonai, kurie juda dėl išorinio elektrinio lauko. Elektronai suteikia nedidelį laidumą. Apsvarstykite skysčių atsparumo temperatūrai priklausomybę.

kur:

1. Elektrolitas
2. Baterija
3. Ampermetras

Elektrolitų įtakos šildymui priklausomybę nustato ši formulė:

Kur a yra neigiamas temperatūros koeficientas.

Kaip R priklauso nuo šildymo (t), parodyta žemiau pateiktoje diagramoje:

Į šį santykį reikia atsižvelgti kraunant baterijas ir baterijas.

Puslaidininkiai

O kaip pasipriešinimas priklauso nuo puslaidininkių kaitinimo? Pirmiausia pakalbėkime apie termistorius. Tai yra įtaisai, keičiantys savo elektrinę varžą veikiant šilumai. Šio puslaidininkio atsparumo temperatūros koeficientas (TCS) yra didesnis už metalus. Ir teigiami, ir neigiami laidininkai turi tam tikras savybes.

Kur: 1 - tai TCS mažesnis už nulį; 2 - TCS yra didesnis nei nulis.

Tam, kad tokie laidininkai kaip termistoriai pradėtų veikti, remkitės bet kokiu I-V charakteristikos tašku:

• jei elemento temperatūra yra žemesnė nei nulis, tada tokie laidininkai naudojami kaip relė;
• norėdami valdyti kintančią srovę, taip pat kokią temperatūrą ir įtampą, naudokite tiesinę sekciją.

Termistoriai naudojami tikrinant ir matuojant elektromagnetinę spinduliuotę, kuri atliekama ypač aukštais dažniais. Dėl šios priežasties šie laidininkai naudojami tokiose sistemose kaip gaisro aliarmai, šilumos patikrinimas ir birių terpių bei skysčių naudojimo kontrolė. Tie termistoriai, kuriuose TCS yra mažesnis nei nulis, naudojami aušinimo sistemose.

Dabar apie termoelementus. Kaip Seebecko fenomenas veikia termoelementus? Priklausomybė yra ta, kad tokie laidininkai veikia remdamiesi šiuo reiškiniu. Kai sankryžos temperatūra didėja kaitinant, uždaros grandinės sankryžoje atsiranda EML. Taigi pasireiškia jų priklausomybė ir šiluminė energija virsta elektra. Norėdami visiškai suprasti procesą, aš rekomenduoju jums perskaityti mūsų instrukcijas, kaip tai padarytikaip pats pasidaryti termoelektrinį generatorių.

Toks prietaisas vadinamas termoelementu. Termoelementai naudojami kaip mažos galios srovės šaltiniai, taip pat skaitmeninio skaičiavimo prietaiso, kurio matmenys turėtų būti maži ir tikslūs rodmenys, temperatūrai matuoti.

Išsamesnė informacija apie puslaidininkius ir kaitinimo poveikį jų pasipriešinimui aprašyta vaizdo įraše:

Na, o paskutinis dalykas, apie kurį norėčiau kalbėti, yra šaldytuvai ir puslaidininkiniai šildytuvai. Puslaidininkių sankryžose numatomas iki šešiasdešimt laipsnių temperatūros skirtumas. Dėl to buvo suprojektuota šaldymo spintelė. Aušinimo temperatūra tokioje kameroje siekia - 16 laipsnių. Elementų veikimo pagrindas yra termoelementų, per kuriuos praeina elektros srovė, naudojimas.

Taigi mes ištyrėme laidininko atsparumo temperatūrai priklausomybę. Tikimės, kad pateikta informacija buvo suprantama ir naudinga jums!

Tikrai nežinai:

• Kokia yra LED lempų spalvos temperatūra?
• Dielektriko nuostoliai dielektrikoje
• Multimetrų charakteristikų palyginimas