【摘要】:金属的电阻随温度的升高而增大,炭的电阻却随温度的升高而降低。这种电阻随温度的升高而增加的材料称为冷导体。表2-13 电阻与温度的关系用温度常数α来表示电阻变化的值,也称为温度系数。式中 ΔR——电阻变化量;R20——20℃时电阻;Rv——温度为v时的电阻;α——温度常数;Δv——温度变化量;v1——起始温度;v2——终止温度。解:计算例题:求铜线圈在v2=80℃、v1=20℃、R20=30Ω时导线电阻。
实验2-29:把一个230V/60W的金属灯泡和一个230V/60W的炭丝灯泡依次接到10V和230V的电压上,并通过测量电压和电流确定其电阻值(图2-35)。
灯泡在10V时暗,灯丝温度低;而接到230V时,灯泡亮,并且灯丝的温度也高。冷金属丝的电阻小,而热金属丝的电阻大。炭丝却相反,其冷态时电阻大,热态时电阻小。
金属的电阻随温度的升高而增大,炭的电阻却随温度的升高而降低。
图2-35 白炽灯泡的电阻值确定
冷态导电好的材料称为冷导体,热态导电好的材料称为热导体。
加热时,原子在其晶格的空间强烈地振动(表2-13)。金属中的原子和原子核不在一起,自由电子的向前运动由于原子的热运动而受到强烈阻碍。这种电阻随温度的升高而增加的材料称为冷导体。
由于强烈地振动,炭和半导体的电子逃离其晶格而成为自由的电荷载体,并为此提高了电导率(表2-13)。
表2-13 电阻与温度的关系
用温度常数α来表示电阻变化的值,也称为温度系数。
温度常数α表示1Ω的电阻在温度变化1K(热力学温度)时的变化量。
温度变化时的电阻值
㊀热力学温度。
式中 ΔR——电阻变化量;
R20——20℃时电阻;(www.xing528.com)
Rv——温度为v时的电阻;
α——温度常数;
Δv——温度变化量;
v1——起始温度;
v2——终止温度。
冷导体为正温度常数,热导体为负温度常数(表2-14)。
表2-14 材料20℃时的温度常数
计算例题:
求铜线圈在v2=80℃、v1=20℃、R20=30Ω时导线电阻。
解:
复习题
1.温度升高对冷导体电阻有何影响?
2.如何表示导电材料的温度常数?
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