Зависимость сопротивления от температуры в вакууме: Зависимость сопротивления от температуры в вакууме

Зависимость сопротивления металлических проводников от температуры. Температурный коэффициент сопротивления | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Тема:

Электрический ток в металлах

Раздел:

Электричество

Сопротивление проводников зависит от вещества, из которого они из­готовлены, и их геометрических размеров

R = ρ • l / S,

где ρ — удельное сопротивление вещества, из которого изготовлен проводник; l —длина проводника; S — площадь попереч­ного сечения проводника.

Сопротивление проводников входит в за­кон Ома для однородного участка цепи I = U / R, из которого и может быть определено R = U / I.

Из последней формулы выходит, что со­противление проводника постоянно, посколь­ку, в соответствии с законом Ома, во сколь­ко раз увеличиваем напряжение на концах проводника, во столько же раз возрастает и сила тока в нем.

Но на практике можно наблюдать и дру­гие явления. Составим электрическую цепь, схема которой показана на рис. 7.2. В этой цепи есть источник тока с регулированным напряжением, электрическая лампа, напри­мер автомобильная, вольтметр и амперметр, показывающие напряжение на лампе и силу тока в ней. Устанавливаем на лампе напря­жение

U₁ и отмечаем силу тока I₁. Если теперь увеличить напряжение, например в 2 раза (U₂ = 2U₁), то по закону Ома и сила тока должна увеличиться в 2 раза (I₂ = 2I₁). Однако амперметр показывает силу тока значительно меньшую, чем 2I₁. Следова­тельно, в данном случае закон Ома не вы­полняется.

Рис. 7.2. Электрическая цепь с лампой накала

Возникло несоответствие между вашими предшествующими знаниями и новым для вас фактом — закон Ома не всегда справед­лив.

Такое несоответствие в науке назы­вается проблемой.

Проблема (гр. — задача, затруд­нение) — сложный теоретиче­ский или практический вопрос, требующий решения.

Можно высказывать разные предположе­ния, что является попыткой объяснить на­блюдаемое явление. Однако в ходе опыта бро­сается в глаза, что при увеличенном напря­жении лампа светится ярче, чем в первом слу­чае. Это является свидетельством того, что тем­пература спирали лампы во втором случае вы­ше, чем в первом. Возможно, именно измене­ние температуры является причиной изменения сопротивления металлической спирали лампы.

Рис. 7.3. Исследование зависимости со­противления металлического проводни­ка от температуры

Как же можно проверить такое предпо­ложение (гипотезу)? Составляем электриче­скую цепь (рис. 7.3), в которой есть метал­лический проводник в виде спирали, на­пример пружинка от шариковой ручки, и устанавливаем в цепи ток определенной си­лы.

Нагревая спираль в пламени свечи или спички, заметим:

Загрузка…

при нагревании спирали и при постоянном напряжении сила тока в цепи уменьшается, что свидетельствует об увеличении сопротивления спирали при по­вышении ее температуры.

Тщательные исследования показывают, что сопротивление металлических проводников зависит от их температуры практически ли­нейно

R = R₀(1 + αt°),

где R₀ — сопротивле­ние проводника при 0 °C или +20 °C (это удобнее для техники). График такой зави­симости представлен на рис. 7.4.

Рис. 7.4. График зависимости сопротив­ления металлического проводника от тем­пературы

Если иметь в виду, что размеры металлов при нагревании изменяются мало, то со­ответствующую формулу можно записать и для удельного сопротивления металлических проводников

ρ = ρ₀(1 + αt°).

Рассмотрим, что означает коэффициент в полученных формулах. Если при 0°C со­противление проводника R₀, а при t° C со­противление его R, то относительное изме­нение сопротивления, как показывает эксперимент, (R — R₀) / R₀ = αt° C. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Коэффициент пропорциональности назы­вается температурным коэффициентом со­противления, который характеризует зави­симость сопротивления вещества от его тем­пературы.

Температурный коэффициент сопро­тивления равен относительному изменению сопротивления проводника при изменении его температуры на 1 К.

Для всех металлических проводников α > 0 и мало зависит от тем­пературы.

Почему же возрастает сопротивление ме­таллических проводников с повышением температуры? Дело в том, что при нагре­вании металла возрастает интенсивность ко­лебаний ионов кристаллической решетки и скорость хаотического движения электро­нов.

Электроны чаще сталкиваются с ионами, что и уменьшает скорость их направленного движения, которое и является электричес­ким током.

В технике зависимость сопротивления металлических проводников от температуры используется в термометрах сопротивления.

Датчик температуры (например, платиновая проволочка) устанавливается в тех точках, где необходимо измерять температуру, а его сопротивление измеряют омметром, шкала которого градуируется в единицах темпера­туры. Таких датчиков, при необходимости, может быть любое количество, а измери­тельный прибор — один.

На этой странице материал по темам:

• Зависимость сопротивления в вакууме от температуры

• Зависимость удельного сопротивления от температуры в вакууме

• Зависимость сопротивления от температуры кратко

• Коэффициент сопротивления физика

• Электрический ток в вакууме зависимость сопротивления от температуры график

Вопросы по этому материалу:

• От чего и как зависит сопротивление металлических проводников при постоянной температуре?

• Как зависит сопротивление металлических проводников от тем­пературы?

• Где используется зависимость сопротивления металлических про­водников от температуры?

Белорусский государственный университет транспорта — БелГУТ (БИИЖТ)

Регистрация на «Что? Где? Когда?»

Регистрация на конференцию «Транспорт в интеграционных процессах мировой экономики»

Регистрация на конференцию «Композиты в машиностроении и транспорте»

Как поступить в БелГУТ

Как получить место

в общежитии БелГУТа

Как поступить иностранному гражданину

События

Все события

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
		1	2 Дата : 2023-03-02	3 Дата : 2023-03-03	4 Дата : 2023-03-04	5
6 Дата : 2023-03-06	7	8	9	10	11 Дата : 2023-03-11	12
13 Дата : 2023-03-13	14	15 Дата : 2023-03-15	16 Дата : 2023-03-16	17	18	19
20	21	22	23	24	25	26
27	28	29	30	31

Все анонсы

• Кубок БелГУТа по мини-футболу и соревнования по ба. ..
• ЕДИ «80 лет трагедии в Хатыни. Результаты расследо…
• Заседание совета университета…
• Открытая лекция «Постоянный электрический ток»…
• 1 тур весенней серии игр «ЧТО? ГДЕ? КОГДА?» среди …
• С праздником, дорогие женщины!…
• XXХII университетская олимпиада по сопротивлению м…
• Конкурс «Лучший лектор БелГУТа»…
• Студенческая лига киберспорта по дисциплинам CS:GO…
• IV Международная научно-практическая онлайн-конфер…

Анонсы

Университет

Абитуриентам

Студентам

Конференции

Приглашения

Кубок БелГУТа по мини-футболу и соревнования по ба…

ЕДИ «80 лет трагедии в Хатыни. Результаты расследо…

Заседание совета университета…

Открытая лекция «Постоянный электрический ток»…

Новости

Университет

Международные связи

Спорт

Воспитательная работа

Жизнь студентов

Новости подразделений



• Университет

Встреча с заместителем Гомельского транспортного прокурора Токаревским.

..
10 марта 2023

• Студенческая жизнь

Для любимых девушек механического факультета…
10 марта 2023

• Спорт

Первенство области по вольной борьбе
09 марта 2023

• Студенческая жизнь

Сюрприз коллегам по учебе
08 марта 2023

• Воспитательная работа

Самые прекрасные женщины
07 марта 2023

• Университет

Я выпускник ПГС! – встреча студентов факультета ПГС с выпускником 1969…
07 марта 2023

• Студенческая жизнь

Парни БелГУТа поздравляют с праздником прекрасных дам. ..
07 марта 2023

• Университет

Встреча с представителем Гуандунского союза по научно-техническому сот…
07 марта 2023

• Университет

Новый номер газеты «Вести БелГУТа»
07 марта 2023

Другие новости

• День открытых дверей строительного факультета…
• Встреча девушек БелГУТа и БТЭУ ПК в волейбольном зале …
• Победители межвузовского конкурса «Военный переводчик — 2023»…
• Победа команды БелГУТа
• Новополоцк — Молодёжная столица 2023!
• Памяти Коваля Олега Степановича
• Ученые БелГУТа на заседании российско-белорусской рабочей группы в обл…
• Инновационная разработка для «100 идей для Беларуси»…
• Олимпиада – путь к успеху!
• Второй этап сезона 2022/2023 учебного года «Что? Где? Когда?» среди пр. ..
• Не поддавайтесь на провокации, молодежь!…

БелГУТ на Доске почета

Достижения университета

КУДА ПОСТУПАТЬ

Все факультеты

Предложения

Все предложения

Видеотека

Все видео

Фотогалерея

Все фото

электромагнетизм — Какие факторы определяют удельное сопротивление? Чему равно удельное сопротивление вакуума?

спросил 4 года 10 месяцев назад

Изменено 4 года, 10 месяцев назад

Просмотрено 83 раза

$\begingroup$

От чего зависит, будет ли материал иметь высокое удельное сопротивление или нет? Почему изоляторы и полупроводники имеют отрицательный температурный коэффициент?

Поскольку электроны могут течь в вакуумной трубке и в вакууме, значит ли это, что вакуум может быть идеальным проводником? Каково его удельное сопротивление?

• электромагнетизм
• электрическое сопротивление

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Я не могу сказать, насколько подробный ответ вы ищете.

Это простейшая модель для твердых тел: в проводнике большое количество валентных электронов очень слабо связано с «домашним» ядром и, таким образом, практически свободно может быть протолкнуто через проводник внешним электрическим полем, создаваемым аккумулятор (например). Когда их отталкивают от дома, они становятся электронами проводимости, не связанными ни с одним конкретным ядром.

В изоляторе почти все валентные электроны очень прочно связаны со своим родным ядром. Внешнее электрическое поле обыкновенной величины, т. е. то, что давала бы обычная батарея, их не оттянет. Полупроводники находятся между этими крайностями, но не вписываются в это очень упрощенное объяснение.

Следующий шаг на пути к более полному описанию того, что происходит, касается вопросов квантовой механики, таких как ширина запрещенной зоны. Вот хорошее резюме.

Что касается температурного коэффициента, отрицательное значение указывает на то, что при более высоких температурах валентные электроны становятся более слабо связанными и, следовательно, легче отрываются от своих ядер, превращаясь в электроны проводимости.

Удельное сопротивление вакуума равно нулю. Там нет (буквально) ничего, что могло бы оказать хоть какое-то механическое сопротивление потоку заряженных частиц.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Размерная и температурная зависимость термоЭДС и удельного электрического сопротивления вакуумно-осажденных тонких пленок сурьмы

Артикул

Размерно-температурная зависимость термоЭДС и электросопротивления вакуумно-осажденных тонких пленок сурьмы

V. Damodara Das, N. Soundarararajan

Опубликовано в Kluwer Academic Publishers

1989

DOI: 10.1007/BF00544505

Том: 24

9000 9000

.

Тонкие пленки сурьмы толщиной от 30 до 200 нм были нанесены в вакууме на стеклянные подложки при комнатной температуре. После отжига в течение примерно часа при 500 К были измерены термоЭДС и удельное электрическое сопротивление в вакууме в зависимости от температуры. Данные термоэлектрической мощности и электропроводности были объединены и одновременно проанализированы с использованием теории размерного эффекта эффективной длины свободного пробега в тонких пленках, разработанной Телье и Пишаром и др. Кроме того, была проанализирована их температурная зависимость. Установлено, что термоэдс положительна, увеличивается с ростом температуры и обратно пропорциональна толщине пленки. Было обнаружено, что удельное электрическое сопротивление зависит от температуры, причем температурный коэффициент удельного сопротивления является положительным и обратно пропорционален толщине пленки. Анализ, объединяющий данные измерений термоэлектрической мощности и электропроводности, привел к определению длины свободного пробега, концентрации носителей заряда, эффективной массы, энергии Ферми и параметра {Математическое выражение}. как функции сплайна, что устраняет возможные ошибки при обычной подгонке данных методом наименьших квадратов с использованием нелокальных функций, действительных во всем диапазоне. © 1989 Chapman and Hall Ltd.

Темы: Термоэлектрический эффект (59)%59% относительно бумаги, коэффициент Зеебека (59)%59% относительно бумаги, Удельное электрическое сопротивление и проводимость (57)%57% относительно бумаги , Температурный коэффициент (57)%57% по отношению к бумаге и Длина свободного пробега (52)%52% по отношению к бумаге фильмы»

О журнале

Journal of Materials Science

Kluwer Academic Publishers

00222461

No

Concepts

(

5

)

ABOUT IIT MADRAS

R & D

РЕЙТИНГИ И ДОСТИЖЕНИЯ

БЫСТРЫЙ ПОИСК

Powered by

Мы используем файлы cookie, чтобы предоставлять и улучшать наши услуги и адаптировать контент.