电阻温度系数(公式及算例)

正如我们在标题页所讨论的电阻随温度而变化,电阻每一种物质都随着温度的变化而变化。

电阻的温度系数是多少?

我们取电阻为R的导体₀在0^oC和R_t在t^oC,分别。
由电阻随温度的变化方程得到

这α_o被称为电阻温度系数在0点^oC。
由上式可知电阻任何物质的温度主要取决于三个因素-

1. 初始温度下的电阻值，
2. 温度的上升和
3. 电阻温度系数α_o．

这α_o对于不同的材料是不同的，所以不同的材料有不同的温度。

因此,电阻温度系数在0^o任何物质的C都是该物质推断的零电阻温度的倒数。

到目前为止，我们已经讨论了电阻随温度升高而增加的材料。尽管如此，还是有很多材料电阻随着温度的降低而减少。

实际上，在金属中，如果温度升高，金属内部自由电子的随机运动和原子间的振动就会增加，从而导致更多的碰撞。

更多的碰撞阻碍了金属中平滑的电子流动;因此，金属的电阻随着温度的升高而增大。因此，我们认为金属的电阻温度系数为正。

但在半导体或者其他非金属，自由电子的数量随着温度的升高而增加。

因为在更高的温度下，由于提供给晶体足够的热能，大量的共价键会被打破，从而产生更多的自由电子。

这意味着如果温度升高，大量的电子通过穿过禁带从价带来到导带。

随着自由电子数目的增加，这类非金属物质的电阻随温度的升高而减小。因此电阻温度系数对非金属物质和半导体是负面的。

如果电阻近似不随温度变化，我们可以认为这个系数的值为零。康铜锰合金的电阻温度系数接近于零。

这个系数的值不是常数;它取决于电阻增量所依据的初始温度。

当增量是基于初始温度0时^oC，这个系数的值是α_o-这只不过是该物质各自推断的零电阻温度的倒数。

但在任何其他温度下，电阻的温度系数都不等于这个α_o．实际上，对于任何物质，这个系数在0处最大^oC的温度。

任何物质在任意t点的系数^oC是α_t，则其值可由下列方程确定:

这个系数在温度为t时的值₂^oC在t的项中₁^oC为，

回顾电阻温度系数的概念

银、铜、金、铝等导体的电阻取决于电子在材料内部的碰撞过程。

随着温度的升高，电子的碰撞过程变得更快，这导致电阻随着导体温度的升高而增加。的电阻导体的温度一般随温度的升高而升高。

如果一个导体有R₁电阻在t₁^o当温度升高时，电阻变为R₂在t₂^oC。

电阻(R₂- R₁)随着温度(t₂- t₁)取决于以下几点-

结合以上效果，

其中α为电阻温度系数t时的物质₁^oC。

从方程(1)

如果在特定温度下，我们知道电阻和电阻温度系数对于材料，我们可以用式(2)求出材料在其他温度下的电阻。

某些材料或物质的电阻温度系数

的电阻温度系数一些材料/物质在20^oC列在下面-

Sl。不。	材料/物质	化学符号/化学成分	电阻温度系数/oC (20oC)
1	银	Ag)	0.0038
2	铜	铜	0.00386
3.	黄金	非盟	0.0034
4	铝	艾尔	0.00429
5	钨	W	0.0045
6	铁	菲	0.00651
7	铂	Pt	0.003927
8	锰铜	Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%	0.000002
9	汞	Hg	0.0009
10	镍铬合金	Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%	0.0004
11	康铜	Cu = 55% + Ni = 45%	0.00003
12	碳	C	- 0.0005
13	锗	通用电气	- 0.05
14	硅	如果	- 0.07
15	黄铜	铜= 50 - 65% +锌= 50 - 35%	0.0015
16	镍	倪	0.00641
17	锡	Sn	0.0042
18	锌	锌	0.0037
19	锰	锰	0.00001
20.	钽	助教	0.0033

温度对材料电阻温度系数的影响

的电阻温度系数物质的性质也随温度而变化。

如果α_o材料的电阻温度系数是0吗^oC，则由式(2)可得材料在t时的电阻^oC,

在R₀材料的电阻在0处吗^oC

同样，如果材料的电阻温度系数在t^oC是αt，然后电阻在0点处^oC，由式(2)

在那里,R_t材料在t时的电阻是多少^oC

由式(3)(4)可知

在那里,α₁和α₂的电阻温度系数t时的物质₁^oC和t₂^oC,分别。

因此，如果我们知道电阻温度系数对于一种材料在某一特定温度下的温度系数，可用式(6)求出该材料在任何其他温度下的温度系数。

导电材料的电阻温度系数大且为正。因此，导电材料(金属)的电阻随着温度的升高而升高。

的半导体绝缘材料的电阻温度系数是负的。因此，半导体和绝缘体的电阻随着温度的升高而降低。

合金，如锰、康铜等，具有非常低的正电荷电阻温度系数．

因此，合金的电阻随温度的升高而增大。

尽管如此，与其他金属相比，电阻的上升是非常低的(几乎可以忽略不计)，使这些合金适合测量仪器．