온도의 금속 저항에 미치는 영향
온도는 금속의 저항에 크게 영향을 미칩니다. 이 관계는 주로 다음에 의해 지배됩니다.
1. 온도 증가, 저항 증가 : 대부분의 금속의 경우 온도가 상승함에 따라 저항이 증가합니다 . 이것은 다음과 같습니다.
* 열 진동 증가 : 온도가 증가함에 따라 금속 격자 내의 원자는 더욱 격렬하게 진동합니다. 이러한 증가 된 운동은 전자가 재료를 통해 자유롭게 흐르기가 더 어려워 저항을 증가시킵니다.
* 전자 산란 : 진동 원자는 전자 이동에 장애물로 작용하여 더 자주 산란하여 전반적인 움직임을 방해하고 저항을 증가시킵니다.
2. 선형 관계 : 적당한 온도 범위 내의 대부분의 금속의 경우 저항의 변화는 대략 선형 입니다. 온도의 변화와 함께. 이는 저항이 온도의 증가에 비례하여 증가 함을 의미합니다.
3. 저항성 : 온도와 저항 사이의 관계는 저항 (ρ) 의 개념을 사용하여 표현 될 수 있습니다. , 이것은 전류 흐름에 대한 저항을 정량화하는 재료 특성입니다. 금속의 경우, 저항성은 일반적으로 다음 방정식으로 표현 된 바와 같이 온도에 따라 선형으로 증가합니다.
ρ (t) =ρ (t₀) [1 + α (t -t₀)]
어디:
* ρ (t)는 온도 t에서의 저항성이다
* ρ (t₀)는 기준 온도 t ₀ (보통 20 ° C)에서의 저항성입니다.
* α는 저항의 온도 계수 (재료 특성)입니다.
* t는 ° C의 온도입니다
4. 예외 :
* 니크롬 (NICR 합금)과 같은 일부 금속은 순수한 금속에 비해 온도의 온도 계수 (α)가 훨씬 적습니다 . , 온도에 따라 저항이 덜 크게 변하는 것을 의미합니다. 이로 인해 난방 요소와 같은 응용 분야에 이상적입니다.
* 매우 낮은 온도 (절대 0 근처)에서 일부 금속은 를 나타냅니다. 초전도성 **, 저항이 0으로 떨어지면 에너지 손실없이 전류 흐름이 가능합니다.
요약 :
* 대부분의 금속의 경우 열 진동 및 전자 산란이 증가하여 온도에 따라 저항이 증가합니다.
*이 관계는 일반적으로 온도 범위 내에서 선형입니다.
* 저항력은 재료의 온도 의존성 저항을 정량화하는 데 사용될 수 있습니다.
* 니크롬과 같은 일부 금속은 온도의 저항 계수가 적어 특정 응용 분야에 유용합니다.
* 매우 낮은 온도에서 일부 금속은 초전도가되어 저항이 제로가 나타납니다.
온도와 저항의 관계를 이해하는 것은 다음을 포함한 다양한 응용 분야에서 중요합니다.
* 전기 회로 설계 : 다양한 조건 하에서 적절한 회로 작동을 보장하는 데 저항에 대한 온도 효과를 고려하는 것이 필수적입니다.
* 온도 감지 : 온도 의존성 저항이있는 저항 인 서머 스터는 온도 감지 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
* 재료 과학 : 저항의 온도 의존성을 연구하면 재료의 물리적 특성을 이해하고 원하는 특성을 가진 새로운 재료를 개발하는 데 도움이됩니다.
