Bagaimana pemanasan mempengaruhi nilai resistansi

Spesifik ketahanan logam ketika dipanaskan, itu meningkat sebagai akibat dari peningkatan kecepatan pergerakan atom dalam bahan konduktor dengan peningkatan suhu. Sebaliknya, resistansi elektrolit dan batubara berkurang saat dipanaskan, karena pada bahan tersebut, selain meningkatkan kecepatan pergerakan atom dan molekul, jumlah elektron dan ion bebas per satuan volume meningkat.

Beberapa paduan dengan tinggi perlawanandari logam penyusunnya, mereka hampir tidak mengubah resistansi saat dipanaskan (konstantan, manganin, dll.). Hal ini disebabkan oleh struktur paduan yang tidak teratur dan jalur bebas rata-rata elektron yang kecil.

Nilai yang menunjukkan peningkatan resistansi relatif ketika bahan dipanaskan 1 ° (atau berkurang ketika didinginkan 1 °) disebut koefisien suhu resistensi.

Jika koefisien suhu dilambangkan dengan α, hambatan pada se=20О sampai ρo, maka ketika bahan dipanaskan sampai suhu t1, hambatannya adalah p1 = ρo + αρo (t1 — to) = ρo (1 + (α(t1 — ke ))

dan karenanya R1 = Ro (1 + (α(t1 — to))

Koefisien temperatur a untuk tembaga, aluminium, tungsten adalah 0,004 1/derajat. Oleh karena itu, saat dipanaskan hingga 100 °, resistansinya meningkat sebesar 40%. Untuk besi α = 0,006 1 / grad, untuk kuningan α = 0,002 1 / grad, untuk fehral α = 0,0001 1 / grad, untuk nichrome α = 0,0002 1 / grad, untuk konstanta α = 0,00001 1 / grad, untuk manganin α = 0,00004 1 / deg. Batubara dan elektrolit memiliki koefisien resistansi suhu negatif. Koefisien suhu untuk sebagian besar elektrolit kira-kira 0,02 1 / derajat.

Properti kabel untuk mengubah resistansi tergantung pada suhu digunakan termometer resistansi... Dengan mengukur resistansi, suhu lingkungan ditentukan dengan perhitungan Konstantan, manganin, dan paduan lain dengan koefisien resistansi suhu yang sangat rendah digunakan untuk membuat shunt dan resistensi tambahan alat pengukur.

Contoh 1. Bagaimana resistansi mengubah kawat besi Ro ketika dipanaskan pada 520 °? Koefisien suhu a besi 0,006 1 / deg. Menurut rumus R1 = Ro + Roα(t1 — to) = Ro + Ro 0,006 (520 — 20) = 4Ro, yaitu resistansi kawat besi ketika dipanaskan 520 ° akan meningkat 4 kali lipat.

Contoh 2. Kabel aluminium pada -20 ° memiliki resistansi 5 ohm. Penting untuk menentukan resistansi mereka pada suhu 30 °.

R2 = R1 — αR1 (t2 — t1) = 5 + 0,004 x 5 (30 — (-20)) = 6 ohm.

Properti bahan untuk mengubah hambatan listriknya ketika dipanaskan atau didinginkan digunakan untuk mengukur suhu. Jadi, tahan panas, yaitu kabel platina atau nikel murni yang menyatu dalam kuarsa, digunakan untuk mengukur suhu dari -200 hingga + 600 °.RTD solid state dengan faktor negatif besar digunakan untuk mengukur suhu secara akurat pada rentang yang lebih sempit.

RTD semikonduktor yang digunakan untuk mengukur suhu disebut termistor.

Termistor memiliki koefisien resistansi suhu negatif yang tinggi, yaitu ketika dipanaskan, resistansinya menurun. Termistor terbuat dari bahan semikonduktor oksida (teroksidasi) yang terdiri dari campuran dua atau tiga oksida logam Termistor tembaga-mangan dan kobalt-mangan adalah yang paling banyak didistribusikan. Yang terakhir lebih sensitif terhadap suhu.