Зависимостта на съпротивлението на метални проводници на температурата
Устойчивост тел зависи от материала, от който са направени, както и техните геометрични размери
където ρ - съпротивлението на материала, от който е направен на проводника; L е дължината на проводника; S - площта на проводника напречно сечение.
Устойчивост проводници, включени в закона на Ом за хомогенна част схема I = U / R. от която може да се определи от R = U / I.
От последната формула се оказва, че съпротивлението на проводника е постоянна, тъй като, според закона на Ом, колко пъти да се увеличи напрежението на краищата на проводника, същия коефициент се увеличава и токът в нея.
Но на практика това може да се види, както и други явления. Създаване на електрическа диаграма верига на който е показан на фиг. 7.2. В тази верига има източник на ток с регулиран напрежение, електрически лампата, например кола, волтметър и амперметър, показващ напрежението на лампата и ампераж в него. Задайте лампа напрежение U1 и се записва силата на тока I1. Ако сега се увеличи напрежението, например с фактор 2 (U2 = 2U1), а след това по закон и текущата Ом очаква да нарасне с 2 пъти (I2 = 2I1). Въпреки това, амперметър показва текущата сила е значително по-малко от 2I1. Ето защо, в този случай, закона на Ом не притежава.
Фиг. 7.2. Електрическата схема с лампата
Имаше разминаване между предишния си знания и новата факта за вас - закона на Ом не винаги е справедлив. Това несъответствие в областта на науката, наречена на проблема.
Проблемът (гр. - предизвикателство, трудност) - комплекс теоретични и практически въпроси, които изискват резолюция.
Можете да изразят различни предположения, че е опит да се обясни наблюдаваното явление. Въпреки това, в хода на експеримента е очевидно, че разширения лампата напрежение свети по-ярко, отколкото в първия случай. Това е индикация, че температурата на телта във втория случай на лампата е по-висока, отколкото в първата. Може би това е причината за промяната в температурни промени съпротивлението на метална спирала лампа.
Фиг. 7.3. Зависимост на неподчинение съвместно кабелен температура Единична метал
Как може да се провери това предположение (хипотеза)? Компонент на електрическа верига (Фиг. 7.3), която има метална жица в модел спирала, например пружина на химикалка, и разположен в схема ток на определена сила. Отопление спирала в пламъка на свещ или мач, ние, имайте предвид:
при нагряване спирала с постоянна напрежението и тока във веригата се намалява, което показва увеличение на съпротивлението с повишаване на температурата спирала.
Внимателно проучвания показват, че устойчивостта на метални проводници, зависи от температурата почти линейно
където R0 - устойчивост проводник при 0 ° С и 20 ° С (това е по-удобно да областта). Графиката на тази зависимост е показана на Фиг. 7.4.
Фиг. 7.4. Графика soprotiv-среда на метална тел-perature
Ако можем да се има предвид, че размерът на метал чрез промяна отопление е малък, съответната формула може да се запише за съпротивление на метални проводници
Коефициентът на пропорционалност се нарича температурен коефициент на съпротивление. зависимост вещество, което се характеризира устойчивостта на температурата.
Soprotivleniyaraven относителна температурен коефициент на съпротивление на проводника променя при промяна на температурата от 1 К.
За всички метални проводници а> 0 и само леко зависи от температурата.
Защо е повишава устойчивостта на металните проводници с повишаване на температурата? Фактът, че увеличаване на интензитета на колебанията на йоните на кристалната решетка и скоростта на случаен движение на електрони в метала се нагрява.
Електроните все сблъскват с йони, което намалява скоростта на движение посока, и която е електрически ток.
Техниката на съпротивление на метални проводници на температурата, използвана в съпротивителни термометри.
температурен сензор (например, платина тел) е монтиран в точките, където е необходимо да се измерва температурата и съпротивление се измерва чрез омметър, който е калибриран в единици температура. Такива сензори, ако е необходимо, може да бъде всяко число, и измервателното устройство - един.
На тази страница от материала по темите: