Kā diriģenta pretestība ir atkarīga no temperatūras?
Metāli
Kā temperatūra ietekmē metālus? Lai noskaidrotu šo atkarību, tika veikts eksperiments: akumulators, ampērmetrs, vads un lāpa ir savienoti kopā, izmantojot vadus. Tad jums jāizmēra strāva ķēdē. Pēc nolasījumu veikšanas deglis jāpieved pie stieples un jāuzsilda. Kad stieple tiek uzkarsēta, redzams, ka pretestība palielinās, un metāla vadītspēja samazinās.
Kur:
- Metāla stieple
- Akumulators
- Ampermetrs
Atkarību norāda un attaisno šādas formulas:
No šīm formulām izriet, ka diriģenta R nosaka pēc formulas:
Metāla pretestības atkarības no temperatūras piemērs ir sniegts videoklipā:
Jāpievērš uzmanība arī šādai īpašībai kā supravadītspēja. Ja vides apstākļi ir normāli, tad, atdzesējot, vadītāji samazina to pretestību. Zemāk redzamajā grafikā parādīts, kā atkarīga temperatūra un dzīvsudraba pretestība.
Supravadītspēja ir parādība, kas rodas, materiālam sasniedzot kritisko temperatūru (Kelvins tuvāk nullei), pie kuras pretestība strauji samazinās līdz nullei.
Gāzes
Gāzes spēlē dielektriku un nevar vadīt elektrisko strāvu. Un, lai tas veidotos, ir nepieciešami uzlādes nesēji. Joni darbojas viņu lomā, un tie rodas ārēju faktoru ietekmē.
Atkarību var uzskatīt par piemēru. Eksperimentam tiek izmantots tāds pats dizains kā iepriekšējā eksperimentā, tikai vadītāji tiek aizstāti ar metāla plāksnēm. Starp tiem vajadzētu būt nelielai atstarpei. Ampermetram vajadzētu norādīt strāvas trūkumu. Novietojot degli starp plāksnēm, ierīce norāda strāvu, kas iet caur gāzes vidi.
Zemāk ir parādīta gāzes izlādes strāvas-sprieguma diagramma, kur redzams, ka jonizācijas palielināšanās sākotnējā posmā palielinās, tad nemainās strāvas atkarība no sprieguma (tas ir, kad spriegums palielinās, strāva paliek nemainīga) un straujš strāvas pieaugums, kas noved pie dielektriskā slāņa sabrukšanas. .
Apsveriet gāzu vadītspēju praksē. Elektriskās strāvas pāreja gāzēs tiek izmantota dienasgaismas spuldzēs un lampās. Šajā gadījumā katodu un anodu, divus elektrodus ievieto kolbā, kurā ir inerta gāze. Kā šī parādība ir atkarīga no gāzes? Kad lampa ir ieslēgta, divi kvēldiegi tiek uzkarsēti un tiek radīta termioniskā emisija.Spuldzes iekšpusē ir pārklāts ar fosforu, kas izstaro mums redzamo gaismu. Kā dzīvsudrabs ir atkarīgs no fosfora? Dzīvsudraba tvaiki, bombardējot ar elektroniem, veido infrasarkano starojumu, kas savukārt izstaro gaismu.
Ja starp katodu un anodu tiek pielikts spriegums, rodas gāzes vadītspēja.
Šķidrumi
Šķidrumos esošie strāvas vadītāji ir anjoni un katjoni, kas pārvietojas ārēja elektriskā lauka dēļ. Elektroni nodrošina nenozīmīgu vadītspēju. Apsveriet pretestības atkarību no temperatūras šķidrumos.
Kur:
- Elektrolīti
- Akumulators
- Ampermetrs
Elektrolītu ietekmes uz karsēšanu atkarību nosaka formula:
Kur a ir negatīvās temperatūras koeficients.
Cik R ir atkarīgs no sildīšanas (t), parādīts zemāk redzamajā grafikā:
Uzlādējot baterijas un akumulatorus, šī attiecība ir jāņem vērā.
Pusvadītāji
Un kā pusvadītāju pretestība ir atkarīga no sildīšanas? Vispirms runāsim par termistoriem. Tās ir ierīces, kas siltuma ietekmē maina savu elektrisko pretestību. Šim pusvadītājam ir pretestības temperatūras koeficients (TCS), kas lielāks par metāliem. Gan pozitīvie, gan negatīvie vadītāji, tiem ir noteiktas īpašības.
Kur: 1 - tas ir TCS mazāks par nulli; 2 - TCS ir lielāks par nulli.
Lai šādi vadītāji kā termistori varētu sākt darboties, par pamatu ņem jebkuru punktu par I-V raksturlielumu:
- ja elementa temperatūra ir zemāka par nulli, tad šādus vadus izmanto kā releju;
- lai kontrolētu mainīgo strāvu, kā arī to, kāda temperatūra un spriegums, izmantojiet lineāro sekciju.
Termistori tiek izmantoti, pārbaudot un izmērot elektromagnētisko starojumu, kas tiek veikts ar īpaši augstām frekvencēm. Sakarā ar to šie vadītāji tiek izmantoti tādās sistēmās kā ugunsgrēka trauksmes signāli, siltuma pārbaude un lielapjoma mediju un šķidrumu izmantošanas kontrole. Tos termistorus, kuru TCS ir mazāks par nulli, izmanto dzesēšanas sistēmās.
Tagad par termopāriem. Kā Seebeka fenomens ietekmē termopārus? Atkarība ir tāda, ka šādi vadītāji darbojas, pamatojoties uz šo parādību. Kad krustojuma temperatūra palielinās, sildot, slēgtās ķēdes krustojumā parādās EML. Tādējādi izpaužas viņu atkarība un siltumenerģija tiek pārveidota par elektrību. Lai pilnībā izprastu procesu, iesaku izpētīt mūsu instrukcijas par tokā pats izgatavot termoelektrisko ģeneratoru.
Šādu ierīci sauc par termopāri. Termopāri tiek izmantoti kā mazjaudas strāvas avoti, kā arī digitālās skaitļošanas ierīces temperatūras mērīšanai, ja izmēriem jābūt maziem un precīziem rādījumiem.
Sīkāka informācija par pusvadītājiem un sildīšanas ietekmi uz to pretestību ir aprakstīta videoklipā:
Nu, pēdējā lieta, par kuru es gribētu runāt, ir ledusskapji un pusvadītāju sildītāji. Pusvadītāju krustojumi konstrukcijā nodrošina temperatūras starpību līdz sešdesmit grādiem. Pateicoties tam, tika izveidots saldēšanas skapis. Dzesēšanas temperatūra šādā kamerā sasniedz - 16 grādus. Elementu darbības pamats ir termopāru izmantošana, caur kurām iet elektriskā strāva.
Tātad mēs pārbaudījām diriģenta pretestības atkarību no temperatūras. Mēs ceram, ka sniegtā informācija jums bija saprotama un noderīga!
Protams, jūs nezināt:
Notiek ielāde ...
