Müqavimət temperaturdan necə asılıdır? Bir keçiricinin müqaviməti temperaturdan necə asılıdır? Cihaz dizaynının iki əsas növü var

Yük daşıyıcılarının müəyyən materiallardan keçdiyi müxtəlif şərtlər var. Və elektrik cərəyanının yükü ətraf mühitdən asılı olan müqavimətdən birbaşa təsirlənir. Elektrik cərəyanının axını dəyişən amillərə temperatur daxildir. Bu yazıda keçirici müqavimətinin temperaturdan asılılığına baxacağıq.

Metallar

Temperatur metallara necə təsir edir? Bu əlaqəni tapmaq üçün aşağıdakı təcrübə aparıldı: bir akkumulyator, ampermetr, məftil və ocaq məftillərdən istifadə edərək bir-birinə birləşdirilir. Sonra dövrədə cərəyanı ölçmək lazımdır. Oxunuşlar alındıqdan sonra brülörü telə gətirmək və qızdırmaq lazımdır. Tel qızdırıldıqda, müqavimətin artdığını və metalın keçiriciliyinin azaldığını görmək olar.

  1. Metal tel
  2. Batareya
  3. Ampermetr

Asılılıq düsturlarla göstərilir və əsaslandırılır:

Bu düsturlardan belə çıxır ki, keçiricinin R düsturla müəyyən edilir:

Metal müqavimətinin temperaturdan asılılığına bir nümunə videoda verilmişdir:

Süper keçiricilik kimi bir xüsusiyyətə də diqqət yetirməlisiniz. Ətraf mühit şəraiti normaldırsa, keçiricilər soyuduqca müqavimətlərini azaldırlar. Aşağıdakı qrafik temperaturun necə olduğunu göstərir müqavimət civədə.

Superkeçiricilik, materialın müqavimətin birdən-birə sıfıra endiyi kritik temperatura (sıfır Kelvinə yaxın) çatdıqda baş verən bir hadisədir.

Qazlar

Qazlar dielektrik kimi fəaliyyət göstərir və elektrik cərəyanını keçirə bilməz. Və onun formalaşması üçün yük daşıyıcıları lazımdır. Onların rolunu ionlar oynayır və onlar xarici amillərin təsiri nəticəsində yaranır.

Asılılığı bir nümunə ilə göstərmək olar. Təcrübə üçün əvvəlki təcrübədə olduğu kimi eyni dizayn istifadə olunur, yalnız keçiricilər metal plitələrlə əvəz olunur. Onların arasında olmalıdır kiçik yer. Ampermetr cərəyan olmadığını göstərməlidir. Plitələr arasında məşəl qoyarkən, cihaz qaz mühitindən keçən cərəyanı göstərəcəkdir.

Aşağıda qaz boşalmasının cərəyan-gərginlik xüsusiyyətlərinin qrafiki verilmişdir ki, bu da ilk anda ionlaşmanın artdığını göstərir. ilkin mərhələ artır, sonra cərəyanın gərginlikdən asılılığı dəyişməz qalır (yəni gərginlik artdıqca cərəyan eyni qalır) və cərəyan gücünün kəskin artması dielektrik təbəqənin parçalanmasına səbəb olur.

Qazların keçiriciliyini praktikada nəzərdən keçirək. Qazlarda elektrik cərəyanının keçməsi flüoresan lampalarda və lampalarda istifadə olunur. Bu halda, katod və anod, iki elektrod içərisində təsirsiz bir qaz olan bir kolbaya yerləşdirilir. Bu fenomen qazdan necə asılıdır? Lampa yandırıldıqda, iki filament qızdırılır və termion emissiya yaranır. Lampanın içi gördüyümüz işığı yayan bir fosforla örtülmüşdür. Civə fosfordan necə asılıdır? Civə buxarı elektronlarla bombalandıqda əmələ gəlir infraqırmızı şüalanma, bu da öz növbəsində işıq saçır.

Katod və anod arasında gərginlik tətbiq olunarsa, qaz keçiriciliyi baş verir.

Mayelər

Mayedəki cərəyan keçiriciləri xarici elektrik sahəsinə görə hərəkət edən anion və kationlardır. Elektronlar az keçiricilik təmin edir. Mayelərdə müqavimətin temperaturdan asılılığını nəzərdən keçirək.

  1. Elektrolit
  2. Batareya
  3. Ampermetr

Elektrolitlərin istilik təsirindən asılılığı düsturla müəyyən edilir:

Burada a mənfi temperatur əmsalıdır.

R-nin istilikdən (t) necə asılı olduğu aşağıdakı qrafikdə göstərilmişdir:

Batareyalar və batareyaları doldurarkən bu asılılıq nəzərə alınmalıdır.

Yarımkeçiricilər

Müqavimət yarımkeçiricilərdə istilikdən necə asılıdır? Əvvəlcə termistorlar haqqında danışaq. Bunlar istilik təsiri altında elektrik müqavimətini dəyişən cihazlardır. Bu yarımkeçiricinin temperatur müqavimət əmsalı (TCR) var ki, bu da metallarınkindən daha yüksəkdir. Həm müsbət, həm də mənfi keçiricilər müəyyən xüsusiyyətlərə malikdir.

Harada: 1 TKS-dir sıfırdan azdır; 2 - TCS sıfırdan böyükdür.

Termistorlar kimi keçiricilərin işə başlaması üçün cərəyan gərginliyi xarakteristikasının istənilən nöqtəsi əsas götürülür:

  • elementin temperaturu sıfırdan azdırsa, belə keçiricilər röle kimi istifadə olunur;
  • Dəyişən cərəyanı, eləcə də hansı temperatur və gərginliyi idarə etmək üçün xətti bir hissədən istifadə edin.

Termistorlar ultra yüksək tezliklərdə həyata keçirilən elektromaqnit şüalanmanın yoxlanılması və ölçülməsi zamanı istifadə olunur. Buna görə də bu keçiricilər kimi sistemlərdə istifadə olunur yanğın həyəcanı, istiliyin yoxlanılması və kütləvi media və mayelərin istehlakına nəzarət. TCR sıfırdan az olan termistorlar soyutma sistemlərində istifadə olunur.

İndi termoelementlər haqqında. Seebeck fenomeni termoelementlərə necə təsir edir? Asılılıq ondan ibarətdir ki, belə keçiricilər bu fenomen əsasında fəaliyyət göstərir. Qovşağın temperaturu istiliklə artdıqda, qapalı dövrənin qovşağında bir emf görünür. Beləliklə, onların asılılığı özünü göstərir və istilik enerjisi elektrik enerjisinə çevrilir. Prosesi tam başa düşmək üçün necə edəcəyimizə dair təlimatlarımızı oxumağı məsləhət görürəm

Xüsusi müqavimət və buna görə də metalların müqaviməti temperaturdan asılıdır, temperaturla artır. Temperaturdan asılılıq keçirici müqaviməti onunla izah olunur ki

  1. yük daşıyıcılarının dispersiyasının intensivliyi (toqquşmaların sayı) temperaturun artması ilə artır;
  2. keçirici qızdırıldıqda onların konsentrasiyası dəyişir.

Təcrübə göstərir ki, çox yüksək deyil və çox yüksək deyil aşağı temperaturlar Müqavimət və keçirici müqavimətin temperaturdan asılılığı düsturlarla ifadə edilir:

\(~\rho_t = \rho_0 (1 + \alfa t) ,\) \(~R_t = R_0 (1 + \alfa t) ,\)

Harada ρ 0 , ρ t - keçirici maddənin müqaviməti, müvafiq olaraq, 0 ° C və t°C; R 0 , R t - 0 ° C-də keçirici müqavimət və t°С, α - müqavimətin temperatur əmsalı: SI-də Kelvində mənfi birinci güc (K -1) ilə ölçülür. Metal keçiricilər üçün bu düsturlar 140 K və yuxarı temperaturda tətbiq edilir.

Temperatur əmsalı Maddənin müqaviməti qızdırıldıqda müqavimətin dəyişməsinin maddənin növündən asılılığını xarakterizə edir. 1 K ilə qızdırıldıqda keçiricinin müqavimətinin (müqavimətinin) nisbi dəyişməsinə ədədi olaraq bərabərdir.

\(~\mathcal h \alpha \mathcal i = \frac(1 \cdot \Delta \rho)(\rho \Delta T) ,\)

burada \(~\mathcal h \alpha \mathcal i\) Δ intervalında müqavimətin temperatur əmsalının orta qiymətidir. Τ .

Bütün metal keçiricilər üçün α > 0 və temperatura görə bir qədər dəyişir. Təmiz metallar üçün α = 1/273 K -1. Metallarda sərbəst yük daşıyıcılarının (elektronların) konsentrasiyası n= const və artır ρ kristal qəfəsin ionlarına sərbəst elektronların səpilmə intensivliyinin artması hesabına baş verir.

Elektrolit məhlulları üçün α < 0, например, для 10%-ного раствора süfrə duzu α = -0,02 K -1. Elektrolitlərin müqaviməti temperaturun artması ilə azalır, çünki molekulların dissosiasiyası nəticəsində sərbəst ionların sayının artması həlledici molekullarla toqquşma zamanı ionların dispersiyasının artımını üstələyir.

Asılılıq düsturları ρ R elektrolitlər üçün temperaturda metal keçiricilər üçün yuxarıdakı düsturlara bənzəyir. Qeyd etmək lazımdır ki, bu xətti asılılıq yalnız kiçik bir temperatur diapazonunda qorunur α = const. Böyük temperatur diapazonlarında elektrolit müqavimətinin temperaturdan asılılığı qeyri-xətti olur.

Qrafik olaraq metal keçiricilərin və elektrolitlərin müqavimətinin temperaturdan asılılıqları Şəkil 1, a, b-də göstərilmişdir.

Çox aşağı temperaturda, mütləq sıfıra yaxın (-273 °C) bir çox metalın müqaviməti kəskin şəkildə sıfıra enir. Bu fenomen deyilir superkeçiricilik. Metal superkeçirici vəziyyətə keçir.

Metal müqavimətinin temperaturdan asılılığı müqavimət termometrlərində istifadə olunur. Adətən, belə bir termometrin termometrik gövdəsi kimi platin tel istifadə olunur, müqavimətinin temperaturdan asılılığı kifayət qədər öyrənilmişdir.

Temperatur dəyişiklikləri ölçülə bilən tel müqavimətindəki dəyişikliklərlə mühakimə olunur. Bu cür termometrlər, adi maye termometrlər yararsız olduqda, çox aşağı və çox yüksək temperaturları ölçməyə imkan verir.

Ədəbiyyat

Aksenoviç L. A. Fizika Ali məktəb: Nəzəriyyə. Tapşırıqlar. Testlər: Dərslik. ümumi təhsil verən müəssisələr üçün müavinət. ətraf mühit, təhsil / L. A. Aksenoviç, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - S. 256-257.

Praktik fəaliyyətində hər bir elektrikçi qarşılaşır müxtəlif şərtlər metallarda, yarımkeçiricilərdə, qazlarda və mayelərdə yük daşıyıcılarının keçməsi. Cərəyanın böyüklüyü ətraf mühitin təsiri altında müxtəlif yollarla dəyişən elektrik müqavimətindən təsirlənir.

Bu amillərdən biri temperatura məruz qalmadır. Cərəyanın axını üçün şərtləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirdiyindən, elektrik avadanlıqlarının istehsalında dizaynerlər tərəfindən nəzərə alınır. Elektrik qurğularının saxlanması və istismarı ilə məşğul olan elektrik işçiləri bu xüsusiyyətlərdən praktik işdə bacarıqla istifadə etməlidirlər.

Temperaturun metalların elektrik müqavimətinə təsiri

Məktəb fizikası kursunda aşağıdakı təcrübənin aparılması təklif olunur: ampermetr, batareya, bir tel parçası, birləşdirən naqillər və ocaq götürün. Batareya ilə bir ampermetr əvəzinə bir ohmmetri birləşdirə və ya onun rejimini multimetrdə istifadə edə bilərsiniz.

İndi ocaq alovunu telə gətirək və onu qızdırmağa başlayaq. Ampermetrə baxsanız, oxun sola doğru hərəkət etdiyini və qırmızı ilə işarələnmiş mövqeyə çatacağını görəcəksiniz.

Təcrübənin nəticəsi göstərir ki, metallar qızdırıldıqda onların keçiriciliyi azalır və müqaviməti artır.

Bu hadisənin riyazi əsaslandırılması birbaşa şəkildəki düsturlarla verilir. Aşağı ifadədə aydın görünür ki, metal keçiricinin elektrik müqaviməti “R” onun temperaturu “T” ilə düz mütənasibdir və bir sıra digər parametrlərdən asılıdır.

Metalların qızdırılması praktikada elektrik cərəyanını necə məhdudlaşdırır

Közərmə lampaları

Hər gün işıqlandırmanı açdığımız zaman közərmə lampalarında bu xüsusiyyətin təzahürü ilə qarşılaşırıq. 60 vatt gücündə bir ampul üzərində sadə ölçmələr aparaq.


Aşağı gərginlikli 4,5 V batareya ilə təchiz edilmiş ən sadə ohmmetrdən istifadə edərək, bazanın kontaktları arasındakı müqaviməti ölçürük və 59 Ohm dəyərini görürük. Filament soyuq olduqda bu dəyərə malikdir.

Lampanı rozetkaya vidalayın və ampermetr vasitəsilə ona 220 voltluq ev şəbəkəsi gərginliyini qoşun. Ampermetr iynəsi 0,273 amper göstərəcək. Qızdırılmış vəziyyətdə ipin müqavimətini təyin edək. 896 Ohm olacaq və əvvəlki ohmmetr oxunuşunu 15,2 dəfə aşacaq.

Bu artıqlıq filament gövdəsinin metalını tükənmədən və məhv olmaqdan qoruyur, gərginlik altında uzunmüddətli işləməsini təmin edir.

Yandırılan keçidlər

Filament üzərində işləyərkən, keçən elektrik cərəyanından istilik və istiliyin bir hissəsinin içəriyə çıxarılması arasında istilik balansı yaradılır. mühit. Ancaq işə salınmanın ilkin mərhələsində, gərginlik tətbiq edildikdə, filamanın yanmasına səbəb ola biləcək bir cərəyan yaradan keçici proseslər baş verir.


Keçici proseslər qısa müddətdə baş verir və sürətin artması ilə əlaqədardır elektrik müqaviməti metalın qızdırılması cərəyanın artması ilə ayaqlaşmır. Onlar başa çatdıqdan sonra iş rejimi qurulur.

Lampanın uzun müddətli lüminesansı zamanı onun filamentinin qalınlığı tədricən kritik vəziyyətə çatır və bu, tükənməyə səbəb olur. Çox vaxt bu an növbəti yeni keçid zamanı baş verir.

Lampanın ömrünü uzatmaq üçün fərqli yollar istifadə edərək bu başlanğıc cərəyanını azaldın:

1. gərginliyin rəvan verilməsini və buraxılmasını təmin edən qurğular;

2. rezistorları, yarımkeçiriciləri və ya termistorları (termistorları) filamentə ardıcıl birləşdirmək üçün sxemlər.

Avtomobil lampaları üçün başlanğıc cərəyanını məhdudlaşdırmaq üçün bir yol nümunəsi aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir.


Burada elektrik lampasına cərəyan FU qoruyucusu vasitəsilə SA keçid açarını işə saldıqdan sonra verilir və dəyəri keçici proseslər zamanı cərəyan artımının nominal dəyəri keçməməsi üçün seçilən bir rezistor R ilə məhdudlaşdırılır.

Filament qızdırıldığında, onun müqaviməti artır, bu da onun kontaktları və paralel bağlı rele sarğı KL1 arasında potensial fərqin artmasına səbəb olur. Gərginlik rölin təyini dəyərinə çatdıqda, normal olaraq açıq olan KL1 kontaktı rezistoru bağlayacaq və söndürəcəkdir. Artıq qurulmuş rejimin işləmə cərəyanı ampuldən axmağa başlayacaq.

Metal temperaturunun onun elektrik müqavimətinə təsiri ölçü alətlərinin işində istifadə olunur. Onlar çağırılır.


Onların həssas elementi nazik metal teldən hazırlanır, müqaviməti müəyyən temperaturlarda diqqətlə ölçülür. Bu ip sabit istilik xüsusiyyətləri olan bir korpusa quraşdırılmışdır və qoruyucu örtüklə örtülmüşdür. Yaradılan struktur temperaturu daim nəzarət edilməli olan bir mühitə yerləşdirilir.

Tellər həssas elementin terminallarına quraşdırılmışdır elektrik diaqramı, müqavimət ölçmə dövrəsini birləşdirən. Onun dəyəri cihazın əvvəllər aparılmış kalibrlənməsi əsasında temperatur dəyərlərinə çevrilir.

Baretter - cari stabilizator

Bu, hidrogen qazı olan möhürlənmiş şüşə silindrdən və dəmir, volfram və ya platindən hazırlanmış metal məftilli spiraldan ibarət cihazın adıdır. Bu dizayn görünüş közərmə lampasına bənzəyir, lakin onun xüsusi cərəyan gərginliyi qeyri-xətti xarakteristikası var.


Müəyyən diapazonda cərəyan-gərginlik xarakteristikasında formalaşır iş zonası, bədənə tətbiq olunan gərginliyin dalğalanmasından asılı deyil. Bu bölmədə barter güc dalğalarını yaxşı kompensasiya edir və ona ardıcıl olaraq qoşulmuş yükdə cari stabilizator kimi işləyir.

Baretterin işləməsi filamentin kiçik kəsiyi və onu əhatə edən hidrogenin yüksək istilik keçiriciliyi ilə təmin edilən filament gövdəsinin istilik ətalət xüsusiyyətinə əsaslanır. Buna görə cihazdakı gərginlik azaldıqda, onun filamentindən istiliyin çıxarılması sürətlənir.

Bu, baretter və közərmə lampaları arasındakı əsas fərqdir, burada parıltının parlaqlığını qorumaq üçün filamentdən konvektiv istilik itkisini azaltmağa çalışırlar.

Superkeçiricilik

IN normal şərait mühit, metal keçirici soyuduqda onun elektrik müqaviməti azalır.


Kelvin ölçmə sisteminə görə sıfır dərəcəyə yaxın kritik bir temperatura çatdıqda, müqavimətdə sıfıra kəskin bir azalma var. Sağ şəkil civə üçün belə bir əlaqəni göstərir.

Superkeçiricilik adlanan bu fenomen elektrik enerjisinin böyük məsafələrə ötürülməsi zamanı itkisini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilən materialların yaradılması məqsədi ilə tədqiqatlar üçün perspektivli sahə hesab olunur.

Bununla belə, superkeçiriciliyin davam edən tədqiqatları kritik temperatur bölgəsində yerləşən metalın elektrik müqavimətinə digər amillərin təsir etdiyi bir sıra qanunauyğunluqları aşkar etmişdir. Xüsusilə, keçərkən alternativ cərəyan onun salınımlarının artan tezliyi ilə müqavimət yaranır, dəyəri işıq dalğaları dövrü ilə harmoniklər üçün adi dəyərlər diapazonuna çatır.

Temperaturun qazların elektrik müqavimətinə/keçiriciliyinə təsiri

Qazlar və adi hava dielektrikdir və elektrik cərəyanını keçirmir. Onun formalaşması üçün xarici amillərin təsiri nəticəsində yaranan ionlar olan yük daşıyıcıları lazımdır.

İstilik mühitin bir qütbündən digərinə ionların ionlaşmasına və hərəkətinə səbəb ola bilər. Bunu bir nümunə ilə yoxlaya bilərsiniz sadə təcrübə. İstiliyin metal keçiricinin müqavimətinə təsirini təyin etmək üçün istifadə etdiyimiz eyni avadanlığı götürək, lakin naqil yerinə, hava boşluğu ilə ayrılmış iki metal plitəni naqillərə birləşdirəcəyik.


Dövrə bağlı bir ampermetr cərəyanın olmamasını göstərəcəkdir. Plitələr arasında brülör alovu qoyularsa, cihazın iynəsi sıfır dəyərdən kənara çıxacaq və qaz mühitindən keçən cərəyanın miqdarını göstərəcəkdir.

Beləliklə, müəyyən edilmişdir ki, qızdırılan zaman qazlarda ionlaşma baş verir, elektrik yüklü hissəciklərin hərəkətinə və mühitin müqavimətinin azalmasına səbəb olur.

Cari dəyər xarici tətbiq olunan gərginlik mənbəyinin gücündən və onun kontaktları arasındakı potensial fərqdən təsirlənir. O qadirdir böyük dəyərlər qazların izolyasiya qatını qırmaq. Təbiətdə belə bir halın tipik təzahürü tufan zamanı təbii ildırım axıdılmasıdır.

Qazlarda cərəyan axınının cari gərginlik xarakteristikasının təxmini görünüşü qrafikdə göstərilmişdir.


İlkin mərhələdə, temperaturun və potensial fərqin təsiri altında, ionlaşmanın artması və cərəyanın keçməsi təxminən xətti qanuna uyğun olaraq müşahidə olunur. Sonra gərginliyin artması cərəyanın artmasına səbəb olmadıqda əyri üfüqi olur.

Üçüncü parçalanma mərhələsi tətbiq olunan sahənin yüksək enerjisi ionları o qədər sürətləndirir ki, onlar neytral molekullarla toqquşmağa başlayır, onlardan kütləvi şəkildə yeni yük daşıyıcıları əmələ gətirir. Nəticədə, cərəyan kəskin şəkildə artır, dielektrik təbəqənin parçalanmasını təşkil edir.

Qaz keçiriciliyinin praktiki istifadəsi

Qazlardan keçən cərəyan fenomeni elektron borularda və flüoresan lampalarda istifadə olunur.

Bunun üçün iki elektrod inert qazı olan möhürlənmiş şüşə silindrin içərisinə yerləşdirilir:

1. anod;

2. katod.


Floresan lampada, onlar termion emissiya yaratmaq üçün işə salındıqda qızdırılan filamentlər şəklində hazırlanır. Daxili səth Kolba bir fosfor təbəqəsi ilə örtülmüşdür. Elektron axını ilə bombalanan civə buxarından çıxan infraqırmızı şüalanmanın yaratdığı görünən işığın spektrini yayır.

Qazın boşaldılması cərəyanı kolbanın müxtəlif uclarında yerləşən elektrodlar arasında müəyyən böyüklükdə gərginlik tətbiq edildikdə baş verir.

Filamentlərdən biri yandıqda, bu elektrodda elektron emissiyası pozulacaq və lampa yanmayacaq. Bununla birlikdə, katod və anod arasındakı potensial fərqi artırsanız, yenidən qaz boşalması kolba içərisində və fosforun parıltısı davam edəcək.

Bu, zədələnmiş filamentləri olan LED lampalarından istifadə etməyə və onların xidmət müddətini uzatmağa imkan verir. Yalnız unutmayın ki, bu vəziyyətdə onun üzərindəki gərginlik bir neçə dəfə artırılmalıdır və bu, enerji istehlakını və təhlükəsiz istifadə risklərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Mayelərin elektrik müqavimətinə temperaturun təsiri

Mayelərdə cərəyanın keçməsi əsasən kənardan tətbiq olunan elektrik sahəsinin təsiri altında kationların və anionların hərəkəti nəticəsində yaranır. Keçiriciliyin yalnız kiçik bir hissəsi elektronlar tərəfindən təmin edilir.


Temperaturun maye elektrolitin elektrik müqavimətinə təsiri şəkildə göstərilən düsturla təsvir edilmişdir. Orada α temperatur əmsalının dəyəri həmişə mənfi olduğundan, artan istiliklə keçiricilik artır və qrafikdə göstərildiyi kimi müqavimət azalır.

Maye avtomobil (və digər) akkumulyatorlarını doldurarkən bu fenomen nəzərə alınmalıdır.

Yarımkeçiricilərin elektrik müqavimətinə temperaturun təsiri

Temperaturun təsiri altında yarımkeçirici materialların xassələrindəki dəyişikliklər onlardan aşağıdakı kimi istifadə etməyə imkan verdi:

    istilik müqaviməti;

    termoelementlər;

    soyuducular;

    qızdırıcılar.

Termistorlar

Bu ad istilik təsiri altında elektrik müqavimətini dəyişən yarımkeçirici cihazlara aiddir. Onlar metallardan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir.

Yarımkeçiricilər üçün TCR dəyəri müsbət və ya mənfi qiymətə malik ola bilər. Bu parametrə görə onlar müsbət "RTS" və mənfi "NTC" termistorlarına bölünür. Onların fərqli xüsusiyyətləri var.


Termistoru idarə etmək üçün onun cari gərginlik xarakteristikasında nöqtələrdən birini seçin:

    xətti bölmə temperaturu idarə etmək və ya dəyişən cərəyanları və ya gərginlikləri kompensasiya etmək üçün istifadə olunur;

    TCS olan elementlər üçün cərəyan-gərginlik xarakteristikasının enən qolu

Ultra yüksək tezliklərdə baş verən elektromaqnit şüalanma proseslərinin monitorinqi və ya ölçülməsi zamanı rele termistorunun istifadəsi rahatdır. Bu, onların sistemlərdə istifadəsini təmin etdi:

1. istilik nəzarəti;

2. yanğın siqnalı;

3. kütləvi mühitlərin və mayelərin axınının tənzimlənməsi.

Kiçik TCR>0 olan silikon termistorlar soyutma sistemlərində və tranzistorların temperaturunun sabitləşdirilməsində istifadə olunur.

Termoelementlər

Bu yarımkeçiricilər Seebeck fenomeni əsasında işləyir: iki fərqli metalın lehimli sahəsi qızdırıldıqda, qapalı bir dövrənin qovşağında bir emf yaranır. Bu yolla onlar istilik enerjisini elektrik enerjisinə çevirirlər.


İki belə elementdən ibarət quruluşa termocüt deyilir. Onun effektivliyi 7÷10% daxilindədir.

Termoelementlər miniatür ölçüləri və oxunuşların yüksək dəqiqliyini tələb edən rəqəmsal hesablama cihazlarının temperatur ölçmə cihazlarında, həmçinin aşağı güclü cərəyan mənbələri kimi istifadə olunur.

Yarımkeçirici qızdırıcılar və soyuducular

Onlar elektrik cərəyanının keçdiyi termocütlərin istifadəsini tərsinə çevirərək işləyirlər. Bu vəziyyətdə, qovşağın bir yerində qızdırılır, əks yerdə isə soyudulur.

Selenium, vismut, antimon və tellur əsaslı yarımkeçirici birləşmələr termoelementdə 60 dərəcəyə qədər temperatur fərqini təmin etməyə imkan verir. Bu, soyutma kamerasında temperaturu -16 dərəcəyə qədər olan yarımkeçiricilərdən hazırlanmış soyuducu şkaf dizaynını yaratmağa imkan verdi.

Cərəyanın əmələ gəlməsində iştirak etməyən keçirici hissəciklər (molekullar, atomlar, ionlar) istilik hərəkətində, cərəyanı əmələ gətirən hissəciklər isə elektrik sahəsinin təsiri altında eyni vaxtda həm istilik, həm də istiqamətli hərəkətdə olurlar. Bununla əlaqədar olaraq cərəyanı meydana gətirən hissəciklər və onun əmələ gəlməsində iştirak etməyən hissəciklər arasında çoxsaylı toqquşmalar baş verir ki, bu zaman birincilər daşıdıqları enerjinin bir hissəsini cari mənbədən ikinciyə verirlər. Toqquşmalar nə qədər çox olarsa, cərəyanı meydana gətirən hissəciklərin nizamlı hərəkətinin sürəti bir o qədər aşağı olur. Formuladan göründüyü kimi I = enνS, sürətin azalması cərəyanın azalmasına səbəb olur. Cərəyanı azaltmaq üçün keçiricinin xassəsini xarakterizə edən skalyar kəmiyyət deyilir keçirici müqavimət. Ohm qanununun düsturundan, müqavimət Ohm - güc cərəyanının əldə edildiyi dirijorun müqaviməti 1 a 1 V keçiricinin uclarında gərginlik ilə.

Dirijorun müqaviməti onun uzunluğundan l, kəsişmə S və müqaviməti ilə xarakterizə olunan materialdan asılıdır. Keçirici nə qədər uzun olarsa, cərəyanı əmələ gətirən hissəciklərin onun əmələ gəlməsində iştirak etməyən hissəciklərlə vahid vaxtda toqquşması bir o qədər çox olur və buna görə də keçiricinin müqaviməti bir o qədər çox olur. Daha az en kəsiyi dirijor, cərəyanı meydana gətirən hissəciklərin axını daha sıxdır və daha tez-tez onun əmələ gəlməsində iştirak etməyən hissəciklərlə toqquşur və buna görə də keçiricinin müqaviməti bir o qədər çox olur.

Elektrik sahəsinin təsiri altında cərəyanı əmələ gətirən hissəciklər toqquşmalar arasında sürətlənərək sahənin enerjisi hesabına kinetik enerjilərini artırdılar. Cərəyan yaratmayan hissəciklərlə toqquşduqda, onların bir hissəsini onlara ötürürlər kinetik enerji. Nəticədə dirijorun daxili enerjisi artır ki, bu da onun qızdırılmasında xaricdən özünü göstərir. Qızdırıldıqda keçiricinin müqavimətinin dəyişib-dəyişmədiyini nəzərdən keçirək.

Elektrik dövrəsi polad məftildən ibarət bir sarğı ehtiva edir (simli, Şəkil 81, a). Dövrəni bağladıqdan sonra teli qızdırmağa başlayırıq. Nə qədər çox qızdırsaq, ampermetr bir o qədər az cərəyan göstərir. Onun azalması baş verir, çünki metallar qızdırıldıqda onların müqaviməti artır. Beləliklə, elektrik lampası yanmayanda tükün müqaviməti təxminəndir 20 ohm, və yandıqda (2900° C) - 260 ohm. Metal qızdırıldıqda elektronların istilik hərəkəti və kristal qəfəsdə ionların titrəmə sürəti artır, nəticədə ionlarla cərəyan yaradan elektronların toqquşmalarının sayı artır. Bu dirijor müqavimətinin artmasına səbəb olur *. Metallarda sərbəst olmayan elektronlar ionlara çox sıx bağlıdır, buna görə metallar qızdırıldıqda sərbəst elektronların sayı praktiki olaraq dəyişmir.

* (əsasında elektron nəzəriyyəsi, müqavimətin temperaturdan asılılığı üçün dəqiq qanun çıxarmaq mümkün deyil. Belə bir qanun kvant nəzəriyyəsi ilə müəyyən edilir, burada elektron dalğa xassələrinə malik hissəcik kimi qəbul edilir və keçirici elektronun metal vasitəsilə hərəkəti elektron dalğaların yayılması prosesi kimi qəbul edilir, uzunluğu müəyyən edilir. de Broyl əlaqəsi.)

Təcrübələr göstərir ki, keçiricilərin temperaturu nə zaman müxtəlif maddələr Eyni sayda dərəcə üçün onların müqaviməti fərqli şəkildə dəyişir. Məsələn, mis keçiricinin müqaviməti varsa 1 ohm, sonra qızdırıldıqdan sonra 1°С müqavimət göstərəcək 1.004 ohm və volfram - 1.005 ohm. Bir keçiricinin müqavimətinin onun temperaturundan asılılığını xarakterizə etmək üçün müqavimətin temperatur əmsalı adlanan bir kəmiyyət tətbiq edilmişdir. Bir keçiricinin temperaturunun 1 ° C dəyişməsindən 0 ° C-də qəbul edilən 1 ohm-da müqavimətinin dəyişməsi ilə ölçülən skalyar kəmiyyət müqavimətin temperatur əmsalı adlanır.. Beləliklə, volfram üçün bu əmsal bərabərdir 0,005 dərəcə -1, mis üçün - 0,004 dərəcə -1. Müqavimətin temperatur əmsalı temperaturdan asılıdır. Metallar üçün temperaturla az dəyişir. Kiçik bir temperatur diapazonu üçün müəyyən bir material üçün sabit hesab olunur.

Konduktorun temperaturunu nəzərə alaraq müqavimətini hesablayan düstur çıxaraq. Fərz edək ki R0- dirijorun müqaviməti 0°C, qədər qızdırıldığında 1°С qədər artacaq αR 0, və qədər qızdırıldığında - açıq αRt° və olur R = R 0 + αR 0 t°, və ya

Metalların müqavimətinin temperaturdan asılılığı, məsələn, elektrik istilik cihazları və lampalar üçün spiralların istehsalında nəzərə alınır: spiral telin uzunluğu və icazə verilən cərəyan onların qızdırılan vəziyyətdə müqavimətindən hesablanır. Metalların müqavimətinin temperaturdan asılılığı istilik maşınlarının, qaz turbinlərinin, yüksək sobalarda metalın temperaturunu ölçmək üçün istifadə olunan müqavimət termometrlərində istifadə olunur. Bu termometr nazik platin (nikel, dəmir) spiral yarasından ibarətdir. çini çərçivəyə qoyulur və qoruyucu qutuya qoyulur. Onun ucları ampermetr ilə elektrik dövrəsinə bağlanır, miqyası temperatur dərəcələri ilə ölçülür. Bobin qızdırıldığında, dövrədəki cərəyan azalır, bu, temperaturu göstərən ampermetr iynəsinin hərəkətinə səbəb olur.

Verilmiş bölmənin və ya dövrənin müqavimətinin əksi deyilir keçiricinin elektrik keçiriciliyi(elektrik keçiriciliyi). Bir keçiricinin elektrik keçiriciliyi Bir keçiricinin keçiriciliyi nə qədər böyükdürsə, müqaviməti bir o qədər aşağı olur və cərəyanı bir o qədər yaxşı keçirir. Elektrik keçiriciliyi vahidinin adı Keçirici keçiricilik müqaviməti 1 ohmçağırdı Siemens.

Temperatur azaldıqca metalların müqaviməti azalır. Ancaq metallar və ərintilər var ki, onların müqaviməti hər bir metal və ərinti üçün xüsusi olan aşağı temperaturda kəskin şəkildə azalır və yoxa çıxacaq dərəcədə kiçik olur - demək olar ki, sıfıra bərabərdir(Şəkil 81, b). Gəlir superkeçiricilik- dirijorun praktiki olaraq heç bir müqaviməti yoxdur və bir dəfə dirijor superkeçirici temperaturda olduqda (təcrübələrin birində cərəyan bir ildən çox müşahidə edilmişdir) onda həyəcanlanan cərəyan uzun müddət mövcud olur. Superkeçiricidən cərəyan sıxlığı keçərkən 1200 a/mm 2 istilik buraxılması müşahidə edilməmişdir. Cərəyanın ən yaxşı keçiriciləri olan monovalent metallar, təcrübələrin aparıldığı son dərəcə aşağı temperaturlara qədər superkeçirici vəziyyətə çevrilmir. Məsələn, bu təcrübələrdə mis soyudulur 0,0156°K, qızıl - qədər 0,0204° K.-də superkeçiriciliyə malik ərintilər əldə etmək mümkün olsaydı normal temperaturlar, onda bu elektrik mühəndisliyi üçün böyük əhəmiyyət kəsb edərdi.

Müasir konsepsiyalara görə, superkeçiriciliyin əsas səbəbi bağlı elektron cütlərinin əmələ gəlməsidir. Superkeçiriciliyin temperaturunda sərbəst elektronlar arasında mübadilə qüvvələri hərəkət etməyə başlayır və bu elektronların bağlı elektron cütləri əmələ gəlməsinə səbəb olur. Bağlanmış elektron cütlərinin belə elektron qazı adi elektron qazından fərqli xüsusiyyətlərə malikdir - o, kristal qəfəsin düyünlərinə qarşı sürtünmə olmadan superkeçiricidə hərəkət edir.

Müqavimətin temperaturdan asılılığı

Sabit kəsikli homojen keçiricinin müqaviməti R keçiricinin materialının xüsusiyyətlərindən, uzunluğundan və kəsiyindən aşağıdakı kimi asılıdır:

harada ρ - müqavimət keçirici maddələr, L dirijorun uzunluğudur və S- kəsik sahəsi. Müqavimətin əksi keçiricilik adlanır. Bu miqdar Nernst-Einstein düsturu ilə temperaturla əlaqələndirilir:

Beləliklə, keçiricinin müqaviməti temperaturla aşağıdakı kimi əlaqələndirilir:

Müqavimət parametrlərdən də asılı ola bilər, çünki keçiricinin kəsişməsi və uzunluğu da temperaturdan asılıdır.


Wikimedia Fondu. 2010.

Digər lüğətlərdə "müqavimətin temperaturdan asılılığı" nın nə olduğuna baxın:

    Şərti qrafik təyinat müqavimət termometri Müqavimət termometri temperaturu ölçmək üçün nəzərdə tutulmuş və elektrik müqavimətindən asılılığa əsaslanan elektron cihazdır ... Wikipedia

    müqavimət termometri- İş prinsipi termometrin həssas elementinin materialının elektrik müqavimətinin temperaturdan asılılığına əsaslanan termometr. [RD 01.120.00 KTN 228 06] Avtomobilin müqavimət termometri, bir qayda olaraq, termometrdir... ... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

    GOST 6651-2009: Ölçmələrin vahidliyini təmin edən dövlət sistemi. Platin, mis və nikeldən hazırlanmış müqavimət termal çeviriciləri. Ümumi texniki tələblər və sınaq üsulları- Terminologiya GOST 6651 2009: Dövlət sistemiölçmələrin vahidliyinin təmin edilməsi. Platin, mis və nikeldən hazırlanmış müqavimət termal çeviriciləri. Ümumi texniki tələblər və sınaq üsulları orijinal sənəd: 3.18 istilik reaksiya müddəti ...

    GOST R 8.625-2006: Ölçmələrin vahidliyini təmin edən dövlət sistemi. Platin, mis və nikeldən hazırlanmış müqavimət termometrləri. Ümumi texniki tələblər və sınaq üsulları- Terminologiya GOST R 8.625 2006: Ölçmələrin vahidliyini təmin edən dövlət sistemi. Platin, mis və nikeldən hazırlanmış müqavimət termometrləri. Ümumi texniki tələblər və sınaq üsulları Orijinal sənəd: 3.18 istilik reaksiya müddəti: Müddət ... Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı

    Elektrik dövrəsinin bir hissəsinin elektrik müqavimətindəki nisbi dəyişikliyə və ya temperatur bir dəfə dəyişdikdə bir maddənin müqavimətinə bərabər olan dəyər. Müqavimətin temperatur əmsalı asılılığı xarakterizə edir... ... Vikipediya

    P.L.Kapitsa (1941) tərəfindən həddindən artıq maye heliumda kəşf edilən hadisə bərkdən istilik ötürülməsidir. bədən maye heliuma, temperatur fərqi p DT interfeysində yaranır. Sonradan müəyyən edilib ki, K. s. t. ümumi fiziki...... Fiziki ensiklopediya

    müqavimət termal çeviricinin ölçü diapazonu- 3.7 müqavimət termal çeviricinin ölçmə diapazonu: Bu standarta uyğun olaraq normallaşdırılan müqavimət termal çeviricinin müqavimətinin temperaturdan asılılığının ... ... daxilində həyata keçirildiyi temperatur diapazonu. Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı

    müqavimət termometr sensoru- 3.2 müqavimət termometrinin həssas elementi; SE: Rezistordan hazırlanmışdır metal tel və ya elektrik müqavimətinin temperaturdan və... ... Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı

    müqavimət termal çeviricinin həssas elementi- müqavimət termik çeviricisinin 3.2 həssas elementi; SE: Elektrik müqavimətinin məlum asılılığına malik olan, birləşdirici naqilləri birləşdirmək üçün dirəkləri olan metal məftildən və ya plyonkadan hazırlanmış rezistor... ... Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı

    müqavimət termometrinin ölçü diapazonu- Müqavimət termometrinin 3.7 ölçmə diapazonu: Bu standarta uyğun olaraq normallaşdırılmış avtomobil müqavimətinin temperaturdan asılılığının müvafiq dözümlülük sinfi daxilində həyata keçirildiyi temperatur diapazonu. Mənbə… Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı

Kitablar

  • Fizika: kvant fizikası. Laboratoriya emalatxanası. Tətbiqi bakalavr pilləsi üçün dərslik, Gorlach V.V. Kateqoriya: Didaktik materiallar, seminarlar Seriya: Bakalavr. Tətbiqi kurs Nəşriyyat: Yurayt,
  • Fizika: kvant fizikası. Laboratoriya seminarı 2-ci nəşr, rev. və əlavə Tətbiqi bakalavr pilləsi üçün dərslik, Viktor Vasilievich Gorlach, V dərs kitabı təqdim etdi laboratoriya işləri mövzular üzrə: temperaturun spektral nisbət üsulu ilə ölçülməsi, Stefan Boltsman sabitinin təyini, xarici fotoelektrik effekt, spektr... Kateqoriya: Tədris ədəbiyyatı Seriya: Bakalavr. Tətbiqi kurs Nəşriyyatçı: