Kako ogrevanje vpliva na vrednost upora
Specifično kovinska odpornost pri segrevanju se poveča zaradi povečanja hitrosti gibanja atomov v materialu prevodnika z naraščajočo temperaturo. Nasprotno, upornost elektrolitov in premoga se pri segrevanju zmanjša, saj se v teh materialih poleg povečanja hitrosti gibanja atomov in molekul poveča število prostih elektronov in ionov na enoto prostornine.
Nekatere zlitine z visoko odpornostsvojih sestavnih kovin skorajda ne spremenijo upora pri segrevanju (konstantan, manganin itd.). To je posledica nepravilne strukture zlitin in majhne povprečne proste poti elektronov.
Vrednost, ki označuje relativno povečanje upora, ko se material segreje za 1 ° (ali zmanjša, ko se ohladi za 1 °), se imenuje temperaturni koeficient upora.
Če temperaturni koeficient označimo z α, upor pri se = 20О skozi ρo, potem ko se material segreje na temperaturo t1, je njegova upornost p1 = ρo + αρo (t1 — to) = ρo (1 + (α(t1 — za ))
in v skladu s tem R1 = Ro (1 + (α(t1 — to))
Temperaturni koeficient a za baker, aluminij, volfram je 0,004 1 / stopinjo. Zato se pri segrevanju na 100 ° njihova odpornost poveča za 40%. Za železo α = 0,006 1 / grad, za medenino α = 0,002 1 / grad, za fehral α = 0,0001 1 / grad, za nikrom α = 0,0002 1 / grad, za konstantan α = 0,00001 1 / grad, za manganin α = 0,00004 1 / stopinja Premog in elektroliti imajo negativen temperaturni koeficient upora. Temperaturni koeficient za večino elektrolitov je približno 0,02 1 / stopinjo.
Lastnost žic, da spreminjajo svoj upor glede na temperaturo, se uporabljajo uporovni termometri... Z merjenjem upora se računsko določi temperatura okolja, uporabljajo se konstantan, manganin in druge zlitine z zelo nizkim temperaturnim koeficientom upora. za izdelavo šantov in dodatnih uporov merilnih naprav.
Primer 1. Kako se bo spremenila upornost železne žice Ro pri segrevanju na 520 °? Temperaturni koeficient a železa 0,006 1 / deg. Po formuli R1 = Ro + Roα(t1 — to) = Ro + Ro 0,006 (520 — 20) = 4Ro, to pomeni, da se bo odpornost železne žice pri segrevanju za 520 ° povečala 4-krat.
Primer 2. Aluminijaste žice pri -20 ° imajo upor 5 ohmov. Treba je določiti njihovo odpornost pri temperaturi 30 °.
R2 = R1 — αR1 (t2 — t1) = 5 + 0,004 x 5 (30 — (-20)) = 6 ohmov.
Za merjenje temperatur se uporablja lastnost materialov, da spremenijo svoj električni upor pri segrevanju ali ohlajanju. Tako se za merjenje temperatur od -200 do + 600 ° uporabljajo termorezistence, ki so žice iz platine ali čistega niklja, spojene s kremenom.Polprevodniški RTD z velikim negativnim faktorjem se uporabljajo za natančno merjenje temperatur v ožjih območjih.
Polprevodniški RTD, ki se uporabljajo za merjenje temperature, se imenujejo termistorji.
Termistorji imajo visok negativni temperaturni koeficient upora, to pomeni, da se pri segrevanju njihov upor zmanjša. Termistorji iz oksidnih (oksidiranih) polprevodniških materialov, sestavljenih iz zmesi dveh ali treh kovinskih oksidov.Najbolj razširjeni so bakreno-manganovi in kobalt-manganovi termistorji. Slednji so bolj občutljivi na temperaturo.