Izturības atkarība no temperatūras

Viens no jebkura diriģenta īpašībāmMateriāla elektriskā strāva ir pretestības temperatūras atkarība. Ja koordinātu plaknē tā ir attēlota kā koordinātu plakne, kurā laika horizontālajai asij atzīmēti laika intervāli (t) un omas pretestības (R) vērtība ir vertikāla, iegūst šķelto līniju. Pretestības atkarība no temperatūras shēmā sastāv no trim sekcijām. Pirmais atbilst nelielai apsildei - šajā laikā pretestība ļoti nedaudz mainās. Tas notiek līdz noteiktam punktam, pēc kura diagramma strauji palielinās - šī ir otra sadaļa. Trešais pēdējais komponents ir taisna līnija, kas stiepjas uz augšu no punkta, kurā izaugsme R pārtrauca relatīvi nelielu leņķi pret horizontālo asi.

Šīs diagrammas fiziskā nozīme ir šāda: vadītāja pretestība pret temperatūru tiek raksturota ar vienkāršu lineāro vienādojumu, līdz apkures vērtība pārsniedz noteiktu vērtību konkrētajam materiālam. Sniegsim abstraktu piemēru: ja temperatūra ir + 10 ° C, vielas pretestība ir 10 Om, tad līdz 40 ° C R vērtība praktiski nemainās, paliekot mērījumu kļūdā. Bet jau pie 41 ° C būs pretestības lēciens līdz 70 Ohm. Ja turpmākais temperatūras paaugstinājums neapstājas, tad par katru nākamo pakāpi būs vēl 5 omi.

Šo īpašumu plaši izmanto dažādoselektrotehniskās ierīces, tādēļ ir dabiski minēt datus par varu kā vienu no visbiežāk izmantotajiem materiāliem elektriskās mašīnās. Tādējādi attiecībā uz vara vadu katra papildu grāda apkure palielina pretestību par pusi no konkrētās vērtības (to var atrast atsauces tabulās, kas norādītas 20 ° C, 1 m garumā ar 1 mm2 sekciju).

Kad rodas metāla vadītājselektromotora spēks EMF ir elektriskā strāva - elementāru daļiņu virzītā kustība, kam ir lādiņš. Ioniem, kas atrodas metāla kristāla režģu mezglos, to ārējos orbītos ilgstoši nevar būt elektroni, tāpēc tie brīvi pārvietojas visā materiāla tilpumā no viena mezgla uz otru. Šī haotiskā kustība ir saistīta ar ārējo enerģiju - siltumu.

Lai gan pārvietošanās fakts ir acīmredzams, tas tā navtādēļ netiek uzskatīts par pašreizējo. Kad parādās elektriskie lauki, elektroni tiek orientēti atbilstoši tā konfigurācijai, veidojot virzīto kustību. Bet, tā kā siltuma efekts nav pazudis visur, haotiski kustīgās daļiņas saduras ar virzieniem. Metālu pretestības atkarība no temperatūras rāda traucējumu lielumu strāvas pārejai. Jo augstāka temperatūra, jo augstāka ir R vadītāja.

Acīmredzams secinājums: samazinot apkures pakāpi, jūs varat samazināt pretestību. Supravadītspējas (aptuveni 20 ° K) fenomenu precīzi raksturo ievērojams daļiņu termiskās haotiskās kustības samazinājums materiāla struktūrā.

Materiālu veikšanas īpašumsir plaši pielietojis elektrotehnikā. Piemēram, elektriskajos sensoros tiek izmantota vadītāja pretestības atkarība no temperatūras. Zinot tā vērtību jebkuram materiālam, varat izveidot termistoru, savienot to ar digitālo vai analogo nolasīšanas ierīci, veikt atbilstošu kalibrēšanu un izmantot kā dzīvsudraba termometru alternatīvu. Mūsdienu termo sensoru pamatā tas ir princips, jo uzticamība ir augstāka un dizains ir vienkāršāks.

Turklāt pretestības atkarība no temperatūras ļauj aprēķināt elektromotoru tinumu sildīšanu.