Co to jest rezystywność i jak to zależy od temperatury

20.05.2019

Prąd elektryczny w ciele fizycznym występuje, gdy spełnione są dwa warunki: obecność różnicy potencjałów w jej przekrojach i obecność wolnych cząstek naładowanych w substancji. Jego wartość zależy od napięcia i rezystancji obwodu, wzdłuż którego idzie.

rezystywność

Fizyczne znaczenie oporności elektrycznej

Opór jest głównym parametrem elektrycznym dowolnego obiektu. Oczywiście zależy to od pola przekroju i długości. Aby wizualizować procesy zachodzące u dyrygenta, wystarczy wyobrazić sobie szkolny korytarz, wzdłuż którego grupa studentów stara się kierować w stronę pożądanej publiczności. Jeśli nic im nie przeszkodzi, ta ścieżka będzie szybka i łatwa. Ale jeśli zdarzy się to podczas wielkiej przerwy, zadanie staje się bardziej skomplikowane, uczeń wpada na swoich towarzyszy stojących lub biegnących wzdłuż korytarza, a im bardziej otaczające go zamieszanie, tym trudniej jest uciec. Pokonywanie drogi, praca dzieci w wieku szkolnym, manewrowanie, pchanie, robi się gorąco. W języku fizyki, im wyższa entropia (tj. Stopień pomieszania), tym większy opór. To zależy od liczby studentów w korytarzu. W celu oszacowania liczby przeszkód na ścieżce prądu elektrycznego wprowadzono termin taki jak rezystywność, którego wartość pokazuje, w jaki sposób naładowane cząstki będą łatwe do pokonania przez pojedynczy odcinek długości przewodu przez pojedynczą sekcję.

Specyficzna odporność

rezystywność stali

Rezystywność jest różna dla każdego materiału. W dielektrykach jest duży, praktycznie nie przepuszczają prądu elektrycznego i są wykorzystywane do tworzenia warstw izolacyjnych. Metale są dobrymi przewodnikami, ale mają również różnice w liczbie naładowanych cząstek (elektrony, a w półprzewodnikach mogą to być "dziury", to znaczy wolne, naładowane dodatnio rodniki). Tak więc opór właściwy stali wynosi 0,013 Ω x kwadrat. mm / m, srebrny - 0.016, a na smyczy parametr ten osiąga wartość 0,2. Korzystając z tej chwalebnej wartości odniesienia, można łatwo obliczyć, jaka średnica drutu powinien mieć przewodnik, aby dla danej długości miała pożądany opór. I odwrotnie, mierząc obszar 1000 mm za pomocą omomierza i znając obszar przekroju, można określić, z jakiego metalu obiekt jest wykonany.

rezystywność metali

Wpływ temperatury na opór

Przypominając przykład szkolnego korytarza, możemy stwierdzić, że nie tylko liczba przeszkód jest ważna dla udanego ruchu naładowanych cząstek, ale także ich zachowania. W końcu o wiele łatwiej jest biegać po pokoju, w którym wszyscy inni stoją cicho, niż gdyby przypadkowo biegali. Na tę entropię ma wpływ temperatura. Dlatego oporność metali bezpośrednio zależy od stopnia ich ciepła. Ale w gorących elektrolitach, przeciwnie, zwiększa przewodność, która jest odwrotnością R. (G = 1 / R, mierzona w siemens). Różnica w właściwościach transmisji elektrycznej jest znacząca. To prawda, że ​​istnieją specjalne stopy (na przykład nickeline, constantan i inne) o termicznie stabilnych parametrach rezystywności, ale w większości metale zmieniają swoją oporność, gdy są ogrzane do 100 stopni w zakresie 30-50%. Jakość tę można jednak uznać za przydatną, ponieważ pozwala na otrzymywanie informacji o temperaturze substancji bezpośrednio w postaci sygnału elektrycznego. Urządzenia termometryczne są proste, a do ich skalowania należy zastosować współczynniki korekcji temperatury, używając wzoru:

Rt = Ro [1 ± α (t - do)]

gdzie:

Rt - odporność w określonej temperaturze;

Ro jest opornością w temperaturze 20 stopni Celsjusza (wartość odniesienia);

(t - to) - różnica temperatur;

α to współczynnik temperaturowy.