Як опір залежить від температури

Багато метали, наприклад, такі як мідь, алюміній, срібло мають властивість провідності електричного струму за рахунок наявності в їх структурі вільних електронів. Також, метали мають деякий опір току, і у кожного воно своє. Опір металу сильно залежить від його температури.

Зрозуміти, як залежить опір металу від температури можна, якщо збільшувати температуру провідника, наприклад, на ділянці від 0 до t2 ° С. Зі збільшенням температури провідника, його опір також збільшується. Причому ця залежність має практично лінійний характер.

 З фізичної точки зору збільшення опору з ростом температури можна пояснити збільшенням амплітуди коливань вузлів кристалічної решітки, що в свою чергу ускладнює проходження електронів, тобто збільшується опір електричному струму.

Дивлячись на графік можна побачити, що при t1 метал має опір набагато менше, ніж, наприклад при t2. При подальшому зниженні температури можна прийти в точку t0, де опір провідника буде практично дорівнює нулю. Звичайно, його опір дорівнює нулю бути не може, а лише прагне до нього. У цій точці провідник стає надпровідників. Надпровідники використовуються в сильних магнітах як обмотки. На практиці дана точка лежить набагато далі, в районі абсолютного нуля, і визначити її по таким графіку неможливо.

Для даного графіка можна записати рівняння

Скориставшись даними рівнянням можна знайти опір провідника при будь-якій температурі. Тут нам знадобитися точка t0 отримана раніше на графіку. Знаючи значення температури в цій точці для конкретного матеріалу, і температури t1 і t2 можемо знайти опору.

Зміна опору з температурою використовується в будь-якої електричної машині, де прямий доступ до обмотки неможливий. Наприклад, в асинхронному двигуні досить знати опір статора в початковий момент часу і в момент, коли двигун працює. Шляхом нескладних розрахунків, можна визначити температуру двигуна, що на виробництві робиться в автоматичному режимі.

Посилання на основну публікацію