Dependența rezistenței conductorilor metalici asupra temperaturii
Rezistența de sârmă depinde de materialul din care sunt realizate, iar dimensiunile lor geometrice
unde ρ - rezistivitatea materialului din care este fabricat conductorul; l este lungimea conductorului; S - aria secțiunii transversale a conductorului.
conductori de rezistență inclusă în legea lui Ohm pentru o porțiune de circuit omogen I = U / R. din care poate fi determinată prin R = U / I.
Din ultima formulă se pare că rezistența conductorului este constantă, deoarece, în conformitate cu legea lui Ohm, cât de multe ori pentru a mări tensiunea de pe capetele conductoare, factorul aceleași crește și curentul în ea.
Dar, în practică, se poate observa, și alte fenomene. Compuneți o schemă de circuit electric, care este prezentat în Fig. 7.2. În acest circuit există o sursă de curent cu o tensiune reglementată, lampa electrică, de exemplu, o mașină, un voltmetru și ampermetru arată tensiunea lămpii și amperajul în acesta. Setați tensiunea U1 lămpii și notați I1 puterea actuală. Dacă vom crește acum tensiunea, de exemplu, un factor de 2 (U2 = 2U1), apoi prin lege și actuala lui Ohm așteptat să crească cu 2 ori (I2 = 2I1). Cu toate acestea, ampermetru afișează puterea actuală este semnificativ mai mică decât 2I1. Prin urmare, în acest caz, legea lui Ohm nu deține.
Fig. 7.2. Circuitul electric cu lampa cu incandescență
A existat o discrepanță între cunoștințele anterioare și noul fapt pentru tine - legea lui Ohm nu este întotdeauna corect. Această diferență în știință numită problema.
Problema (gr. - provocare, dificultate) - un complex aspecte teoretice și practice care necesită rezolvare.
Puteți exprima diferite ipoteze, care este o încercare de a explica fenomenul observat. Cu toate acestea, în cursul experimentului este evident că lampa de tensiune mărită strălucește mai luminos decât în primul caz. Aceasta este o indicație că temperatura firului în al doilea caz lampa este mai mare decât în primul. Poate că acesta este motivul pentru schimbarea temperaturii schimbă rezistența metalului lămpii în spirală.
Fig. 7.3. Dependența de temperatură din metal unică nesupunerii co-fir
Cum se poate verifica această ipoteză (ipoteză)? Componentă a circuitului electric (fig. 7.3), care are un fir metalic într-un model de spirală, de exemplu, un arc de pix, și amplasat într-un circuit curent de o anumită putere. Încălzire spirală în flacăra unei lumânări sau un meci, menționăm:
când încălzirea în spirală la o tensiune constantă și curent în circuit este redus, ceea ce indică o creștere a rezistenței odată cu creșterea în spirală temperatura.
Studiile atente au arătat că rezistența conductorilor metalici depinde de temperatura aproape liniar
unde R0 - rezistența conductorului la 0 ° C și +20 ° C (este mai convenabil în domeniu). Graful acestei dependențe este prezentată în Fig. 7.4.
Fig. 7.4. Grafic soprotiv-ment al metalului fir care temperatura
Dacă ținem cont de faptul că dimensiunea de metal prin schimbarea de încălzire este mică, formula corespunzătoare poate fi scrisă pentru rezistivitatea conductorilor metalici
Factorul de proporționalitate se numește coeficientul de temperatură al rezistenței. dependența de substanță care caracterizează rezistența temperaturii sale.
Soprotivleniyaraven coeficientul de temperatură relativă a rezistenței unui conductor schimbare la schimbarea temperaturii sale de 1 K.
Pentru toți conductorii metalici alfa> 0 și numai puțin dependentă de temperatură.
De ce crește rezistența conductorilor metalici cu creșterea temperaturii? Faptul că sporirea oscilațiile de intensitate ale ionilor rețelei cristaline și viteza de mișcare aleatorie a electronilor din metal este încălzită.
Electronii sunt din ce în ce se confruntă cu ionii, care reduce viteza de mișcare direcțională, și care este un curent electric.
Tehnica rezistivității firelor metalice ale temperaturii utilizate în termometre cu rezistență.
un senzor de temperatură (de exemplu, fir de platină) este instalat în punctele în care este necesar să se măsoare temperatura și rezistența a fost măsurată cu un ohmmetru, care este calibrat în unități de temperatură. Astfel de senzori, dacă este necesar, poate fi orice număr, iar dispozitivul de măsurare - unul.
Pe această pagină a materialului pe temele: