Com depèn la resistència d’un conductor de la temperatura?
Metalls
Com afecta la temperatura dels metalls? Per conèixer aquesta dependència es va realitzar un experiment: la bateria, l’amperímetre, el cable i la torxa es connecten junts mitjançant cables. Després cal mesurar el corrent al circuit. Després de les lectures, heu de portar el cremador al fil i escalfar-lo. Quan el fil s'escalfa, es veu que la resistència augmenta i la conductivitat del metall disminueix.
on:
- Filferro metàl·lic
- Bateria
- Amperímetre
La dependència està indicada i justificada per les fórmules:
D’aquestes fórmules es dedueix que R del conductor està determinat per la fórmula:
Al vídeo es mostra un exemple de la dependència de la resistència del metall de la temperatura:
També cal parar atenció a una propietat com la superconductivitat. Si les condicions ambientals són normals, els refrigerants redueixen la resistència. El gràfic següent mostra com depèn la temperatura i la resistivitat del mercuri.
La superconductivitat és un fenomen que es produeix quan un material arriba a una temperatura crítica (Kelvin més a prop de zero), en què la resistència disminueix bruscament a zero.
Gasos
Els gasos tenen un paper dielèctric i no poden conduir un corrent elèctric. I per tal que es formi, calen operadors de càrrega. Els ions actuen en el seu paper i sorgeixen per la influència de factors externs.
La dependència es pot considerar com un exemple. Per a l'experiment, s'utilitza el mateix disseny que a l'experiment anterior, només els conductors es substitueixen per plaques metàl·liques. Hi hauria d’haver un petit espai entre ells. L’amperímetre ha d’indicar una manca de corrent. Quan col·loqueu el cremador entre les plaques, el dispositiu indicarà el corrent que passa pel medi de gas.
A continuació es mostra un gràfic de la característica de corrent de tensió d’una descàrrega de gas, on es veu que l’augment de la ionització en l’etapa inicial augmenta, després la dependència del corrent de la tensió es manté invariable (és a dir, quan la tensió augmenta, el corrent continua sent el mateix) i un fort augment del corrent, que porta a la ruptura de la capa dielèctrica. .
Considereu en pràctica la conductivitat dels gasos. El pas del corrent elèctric en els gasos s’utilitza en làmpades i làmpades fluorescents. En aquest cas, el càtode i l’ànode, es col·loquen dos elèctrodes en un matràs, en el qual hi ha un gas inert. Com depèn aquest fenomen del gas? Quan la làmpada s’encén, s’escalfen dos filaments i es crea una emissió termònica.A l'interior de la bombeta està recobert d'un fòsfor que emet la llum que veiem. Com depèn el mercuri del fòsfor? Els vapors de mercuri, quan són bombardejats amb electrons, formen radiació infraroja, que al seu torn emet llum.
Si s’aplica tensió entre el càtode i l’ànode, es produeix conductivitat del gas.
Líquids
Els conductors de corrent en líquids són anions i cations que es mouen a causa d’un camp elèctric extern. Els electrons proporcionen una conductivitat insignificant. Considereu la dependència de la resistència a la temperatura dels líquids.
on:
- Electrolit
- Bateria
- Amperímetre
La dependència de l'efecte dels electròlits sobre la calefacció és prescrita per la fórmula:
Quan a és el coeficient de temperatura negatiu.
Com depèn R de la calefacció (t) es mostra al gràfic següent:
Cal tenir en compte aquesta relació quan es carreguen piles i bateries.
Semiconductors
I com depèn la resistència de la calefacció en semiconductors? Primer, parlem de termistors. Són aparells que canvien la seva resistència elèctrica sota la influència de la calor. Aquest semiconductor té un coeficient de resistència de temperatura (TCS) un ordre de magnitud superior als metalls. Tant els conductors positius com els negatius, tenen certes característiques.
On: 1: això és TCS inferior a zero; 2: el TCS és superior a zero.
Per tal que conductors com a termistors comencin a funcionar, prengueu com a base qualsevol punt de la característica I-V:
- si la temperatura de l’element és inferior a zero, aquests conductors s’utilitzen com a relé;
- per controlar el corrent canviant, així com la temperatura i la tensió, utilitzeu una secció lineal.
Els termistors s’utilitzen per comprovar i mesurar la radiació electromagnètica, que es realitza a freqüències ultra-altes. A causa d’això, aquests conductors s’utilitzen en sistemes com les alarmes d’incendi, verificació de calor i control de l’ús de suports i líquids a granel. Aquells termistors en què el TCS és inferior a zero s’utilitzen en sistemes de refrigeració.
Ara sobre els termoparells. Com afecta el fenomen Seebeck als termoparells? La dependència és que aquests conductors funcionin sobre la base d’aquest fenomen. Quan la temperatura de la unió augmenta amb la calefacció, apareix un EMF a la unió del circuit tancat. Així, la seva dependència es manifesta i l’energia tèrmica es converteix en electricitat. Per entendre plenament el procés, us recomano que estudieu les nostres instruccions sobre com fer-hocom fer de tu mateix un generador termoelèctric.
Aquest dispositiu s'anomena termopar. Els termoparells s'utilitzen com a fonts de corrent de baixa potència, així com per a mesurar les temperatures d'un dispositiu de càlcul digital, en què les dimensions han de ser petites i les lectures precises.
Al vídeo es descriuen més detalls sobre els semiconductors i l'efecte de l'escalfament en la seva resistència:
Bé, de l’últim que m’agradaria parlar és de refrigeradors i escalfadors de semiconductors. Les juntes de semiconductors proporcionen una diferència de temperatura de fins a seixanta graus en el disseny. Gràcies a això, es va dissenyar un armari frigorífic. La temperatura de refredament en una càmera arriba a 16 graus. La base del funcionament dels elements és l’ús de termoparells per on passa el corrent elèctric.
Així, es va examinar la dependència de la resistència del conductor a la temperatura. Esperem que la informació proporcionada sigui comprensible i útil per a vostè!
Segur que no ho sabeu:
Carregant ...
