Làm thế nào để điện trở của một dây dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ?
Kim loại
Nhiệt độ ảnh hưởng đến kim loại như thế nào? Để tìm ra sự phụ thuộc này, một thí nghiệm đã được thực hiện: pin, ampe kế, dây và đèn pin được kết nối với nhau bằng dây. Sau đó, bạn cần phải đo dòng điện trong mạch. Sau khi đọc xong, bạn cần mang đầu đốt vào dây và làm nóng nó. Khi dây được nung nóng, người ta thấy rằng điện trở tăng và độ dẫn của kim loại giảm.
Ở đâu:
- Dây kim loại
- Ắc quy
- Ampe kế
Sự phụ thuộc được chỉ định và chứng minh bằng các công thức:
Từ các công thức này, theo đó R của dây dẫn được xác định bởi công thức:
Một ví dụ về sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ được cung cấp trong video:
Cũng cần phải chú ý đến một tính chất như siêu dẫn. Nếu điều kiện môi trường là bình thường, thì khi được làm mát, các dây dẫn giảm điện trở của chúng. Biểu đồ dưới đây cho thấy nhiệt độ và điện trở suất trong thủy ngân phụ thuộc như thế nào.
Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng xảy ra khi vật liệu đạt đến nhiệt độ tới hạn (Kelvin gần bằng 0), tại đó điện trở giảm mạnh về 0.
Khí
Khí đóng vai trò là chất điện môi và không thể dẫn dòng điện. Và để nó hình thành, các hãng mang điện là cần thiết. Các ion hoạt động trong vai trò của chúng, và chúng phát sinh do ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài.
Sự phụ thuộc có thể được coi là một ví dụ. Đối với thí nghiệm, thiết kế tương tự được sử dụng như trong thí nghiệm trước, chỉ có các dây dẫn được thay thế bằng các tấm kim loại. Nên có một không gian nhỏ giữa chúng. Ampe kế nên chỉ ra sự thiếu dòng điện. Khi đặt đầu đốt giữa các bản, thiết bị sẽ chỉ ra dòng điện đi qua môi trường khí.
Dưới đây là biểu đồ đặc tính điện áp hiện tại của sự phóng khí, trong đó người ta thấy rằng sự gia tăng ion hóa ở giai đoạn ban đầu tăng lên, sau đó sự phụ thuộc của dòng điện vào điện áp vẫn không thay đổi (nghĩa là khi điện áp tăng, dòng điện vẫn giữ nguyên) và dòng điện tăng mạnh, dẫn đến sự phá vỡ dòng điện. .
Xem xét độ dẫn của khí trong thực tế. Sự đi qua của dòng điện trong khí được sử dụng trong đèn huỳnh quang và đèn. Trong trường hợp này, cực âm và cực dương, hai điện cực được đặt trong bình, trong đó có khí trơ. Làm thế nào để hiện tượng này phụ thuộc vào khí đốt? Khi đèn bật, hai dây tóc được làm nóng và phát xạ nhiệt được tạo ra.Bên trong bóng đèn được phủ một lớp phốt-pho phát ra ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy. Làm thế nào để thủy ngân phụ thuộc vào phốt pho? Hơi thủy ngân, khi bị bắn phá bởi các electron, tạo thành bức xạ hồng ngoại, từ đó phát ra ánh sáng.
Nếu điện áp được đặt giữa cực âm và cực dương, độ dẫn khí xảy ra.
Chất lỏng
Các dây dẫn hiện tại trong chất lỏng là các anion và cation di chuyển do điện trường bên ngoài. Electron cung cấp độ dẫn không đáng kể. Xem xét sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ trong chất lỏng.
Ở đâu:
- Điện giải
- Ắc quy
- Ampe kế
Sự phụ thuộc của tác dụng của chất điện giải vào quá trình gia nhiệt được quy định theo công thức:
Trong đó a là hệ số nhiệt độ âm.
Làm thế nào R phụ thuộc vào hệ thống sưởi (t) được hiển thị trong biểu đồ dưới đây:
Mối quan hệ này nên được xem xét khi sạc pin và pin.
Chất bán dẫn
Và làm thế nào để điện trở phụ thuộc vào nhiệt trong chất bán dẫn? Đầu tiên, hãy nói về thermistors. Đây là những thiết bị thay đổi điện trở của chúng dưới tác động của nhiệt. Chất bán dẫn này có hệ số nhiệt độ điện trở (TCS) cao hơn so với kim loại. Cả hai dây dẫn tích cực và tiêu cực, chúng có những đặc điểm nhất định.
Trong đó: 1 - đây là TCS nhỏ hơn 0; 2 - TCS lớn hơn 0.
Để các dây dẫn như nhiệt điện trở bắt đầu hoạt động, lấy bất kỳ điểm nào trên đặc tính I-V làm cơ sở:
- nếu nhiệt độ của phần tử nhỏ hơn 0, thì các dây dẫn đó được sử dụng làm rơle;
- để kiểm soát dòng điện thay đổi, cũng như nhiệt độ và điện áp, sử dụng phần tuyến tính.
Nhiệt điện trở được sử dụng khi kiểm tra và đo bức xạ điện từ, được thực hiện ở tần số cực cao. Do đó, các dây dẫn này được sử dụng trong các hệ thống như báo cháy, xác minh nhiệt và kiểm soát việc sử dụng phương tiện truyền thông số lượng lớn và chất lỏng. Những nhiệt điện trong đó TCS nhỏ hơn 0 được sử dụng trong các hệ thống làm mát.
Bây giờ về các cặp nhiệt điện. Hiện tượng Seebeck ảnh hưởng đến cặp nhiệt điện như thế nào? Sự phụ thuộc là các dây dẫn như vậy hoạt động trên cơ sở của hiện tượng này. Khi nhiệt độ của điểm nối tăng lên khi đun nóng, EMF xuất hiện ở điểm nối của mạch kín. Do đó, sự phụ thuộc của chúng được biểu hiện và năng lượng nhiệt được chuyển đổi thành điện năng. Để hiểu đầy đủ về quy trình, tôi khuyên bạn nên nghiên cứu hướng dẫn của chúng tôi về cáchlàm thế nào để tự làm một máy phát nhiệt điện.
Một thiết bị như vậy được gọi là cặp nhiệt điện. Cặp nhiệt điện được sử dụng làm nguồn dòng điện công suất thấp, cũng như để đo nhiệt độ của thiết bị máy tính kỹ thuật số, trong đó kích thước phải nhỏ và số đọc chính xác.
Thông tin chi tiết về chất bán dẫn và tác dụng làm nóng đối với điện trở của chúng được mô tả trong video:
Chà, điều cuối cùng tôi muốn nói đến là tủ lạnh và lò sưởi bán dẫn. Các mối nối bán dẫn cung cấp sự chênh lệch nhiệt độ lên đến sáu mươi độ trong thiết kế. Nhờ vậy, một tủ lạnh đã được thiết kế. Nhiệt độ làm mát trong buồng như vậy đạt - 16 độ. Cơ sở hoạt động của các phần tử là sử dụng cặp nhiệt điện mà qua đó dòng điện đi qua.
Vì vậy, chúng tôi đã kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở của dây dẫn vào nhiệt độ. Chúng tôi hy vọng rằng thông tin được cung cấp là dễ hiểu và hữu ích cho bạn!
Chắc chắn bạn không biết:
Đang tải...
