HỆ SỐ NHIỆT ĐIỆN TRỞ LÀ GÌ

     

Điện trở của dây dẫn (R) (điện trở suất) () dựa vào vào nhiệt độ. Sự nhờ vào này với sự biến hóa nhiệt độ nhỏ tuổi () được trình diễn dưới dạng một hàm:


trong kia - năng lượng điện trở riêng rẽ của thứ dẫn ở ánh sáng bằng 0 o C; là hệ số nhiệt độ của điện trở.

Bạn đang xem: Hệ số nhiệt điện trở là gì

ĐỊNH NGHĨA

hệ số ánh nắng mặt trời của điện trở() là đại lượng đồ lý ngay số gia tương đối (R) của tiết diện mạch (hoặc điện trở suất của môi hóa học ()) lộ diện khi dây dẫn bị nung nóng thêm 1 o C. Về khía cạnh toán học, việc xác định hệ số nhiệt độ của năng lượng điện trở có thể được màn trình diễn dưới dạng:


*

Giá trị này là một trong những đặc trưng của quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ.

Ở các nhiệt độ nằm trong dãy, đối với hầu như các kim loại, thông số đang xét ko đổi. Đối với sắt kẽm kim loại nguyên chất, hệ số nhiệt độ của nhiệt độ thường được đem bằng

Đôi khi họ nói đến hệ số ánh nắng mặt trời trung bình của năng lượng điện trở, có mang nó là:


*

giá trị trung bình của hệ số nhiệt độ vào một khoảng chừng nhiệt độ nhất định ().

Hệ số ánh sáng của điện trở so với các hóa học khác nhau

Hầu hết những kim loại có thông số nhiệt độ của năng lượng điện trở lớn hơn không. Điều này tức là điện trở của sắt kẽm kim loại tăng khi ánh nắng mặt trời tăng. Điều này xảy ra do sự tán xạ của các điện tử vì chưng mạng tinh thể, mạng tinh thể khuếch đại các dao rượu cồn nhiệt.

Ở ánh sáng gần bởi không hoàn hảo (-273 o C), năng lượng điện trở của một số trong những lượng lớn kim loại giảm bạo phổi về không. Các kim loại được hiểu chuyển sang trạng thái hết sức dẫn.

Chất chào bán dẫn không lẫn tạp hóa học có thông số nhiệt độ âm. Điện trở của chúng bớt khi ánh sáng tăng. Điều này là do thực tiễn là con số các năng lượng điện tử lấn sân vào vùng dẫn tăng lên, có nghĩa là số lượng lỗ trống trên một đơn vị chức năng thể tích của chất cung cấp dẫn tăng lên.

Dung dịch điện phân có Điện trở của chất điện phân bớt khi ánh sáng tăng. Điều này là vì sự ngày càng tăng số lượng các ion tự do thoải mái do sự phân ly của các phân tử vượt quá sự gia tăng sự phân tán của những ion vì chưng sự va va với các phân tử dung môi. Buộc phải nói rằng hệ số nhiệt độ của năng lượng điện trở so với chất năng lượng điện phân là một trong giá trị không thay đổi chỉ vào một khoảng nhiệt độ nhỏ.

Các solo vị

Đơn vị cơ phiên bản để đo thông số nhiệt độ của điện trở vào hệ say mê là:

Ví dụ về giải quyết và xử lý vấn đề

VÍ DỤ 1

Nhiệm vụ
Một đèn điện sợi đốt gồm hình xoắn bởi vonfram được mắc vào mạng điện tất cả hiệu điện cầm cố B, gồm dòng điện A chạy qua. Nhiệt độ của vòng xoắn sẽ như thế nào nếu ở ánh nắng mặt trời o C, nó bao gồm điện trở là Ôm? thông số nhiệt độ của điện trở của vonfram
*

.
Giải pháp Để làm đại lý cho việc giải bài bác toán, bọn họ sử dụng công thức về sự nhờ vào của điện trở vào ánh sáng có dạng:

Điện trở của dây tóc vonfram ở ánh nắng mặt trời 0 o là từng nào C. Theo biểu thức (1.1), ta có:

Theo định công cụ Ôm đối với đoạn mạch ta có:


*

Tính toán


*

Hãy viết phương trình liên hệ giữa điện trở và nhiệt độ:

Hãy thực hiện các phép tính:

Trả lời K

VÍ DỤ 2

Nhiệm vụ Ở một nhiệt độ độ, điện trở của ampe kế bởi nhau, năng lượng điện trở của ampe kế đều nhau và biểu lộ cường độ chiếc điện Ampe kế làm bằng dây sắt mắc thông liền với ampe kế (Hình 1). Cường độ mẫu điện chạy qua ampe kế vẫn là bao nhiêu nếu đốt lạnh ampe kế đến nhiệt độ? Coi thông số nhiệt độ của điện trở của fe bằng.

Kim loại

Điện trở suất ρ ở đôi mươi ºС, Ohm * mm² / m

Hệ số nhiệt độ của điện trở α, ºС -1

Nhôm

Sắt thép)

Constantan

Manganin

Hệ số ánh sáng của năng lượng điện trở α cho biết điện trở của đồ dẫn trong 1 Ohm tăng bao nhiêu khi ánh sáng (sự đốt rét của vật dẫn) tạo thêm 1 ºС.

Điện trở của đồ dẫn ở nhiệt độ t được tính theo công thức:

r t u003d r 20 + α * r 20 * (t - 20 ºС)

trong đó r đôi mươi là điện trở của vật dụng dẫn sống nhiệt độ đôi mươi ºС, r t là điện trở của đồ vật dẫn ở nhiệt độ t.

mật độ hiện tại tại

Dòng năng lượng điện I = 10 A chạy sang một dây dẫn đồng chất tất cả tiết diện S = 4 mm². Mật độ dòng điện là bao nhiêu?

Mật độ chiếc điện J = I / S = 10 A / 4 mm² = 2,5 A / mm².

.

Dòng điện I = 1000 A chạy qua thanh cái của đồ vật đóng cắt bao gồm tiết diện hình chữ nhật (20x80) mm². Mật độ dòng điện trong thanh dòng là bao nhiêu?


Diện tích mặt cắt ngang của lốp xe S = 20x80 = 1600 mm². Tỷ lệ hiện tại

J = I / S = 1000 A / 1600 mm² = 0,625 A / mm².

Ở cuộn dây bao gồm tiết diện tròn 2 lần bán kính 0,8 mm với cho mật độ dòng năng lượng điện 2,5 A / mm². Cường độ chiếc điện chạy qua dây dẫn (đốt nóng không được vượt trên mức cần thiết cho phép) là bao nhiêu?

Diện tích mặt phẳng cắt ngang của dây S = π * d² / 4 = 3/14 * 0,8² / 4 ≈ 0,5 mm².

Dòng điện có thể chấp nhận được I = J * S = 2,5 A / mm² * 0,5 mm² = 1,25 A.

Xem thêm: Dựa Vào Phương Trình Quang Hợp Của Cây Xanh Là Gì? Quá Trình Quang Hợp Và Hô Hấp

Mật độ loại điện chất nhận được đối với cuộn dây máy đổi mới áp J = 2,5 A / mm². Dòng điện I u003d 4 A chạy qua dây quấn. Huyết diện (đường kính) của ngày tiết diện tròn của dây dẫn phải ra sao để dây dẫn không biến thành quá nhiệt?

Diện tích mặt phẳng cắt ngang S = I / J = (4 A) / (2,5 A / mm²) = 1,6 mm²

Phần này tương xứng với 2 lần bán kính dây là 1,42 mm.

Một dây đồng phương pháp điện gồm tiết diện 4 mm² mang mẫu điện tối đa được cho phép là 38 A (xem bảng). Mật độ dòng điện có thể chấp nhận được là bao nhiêu? tỷ lệ dòng điện có thể chấp nhận được đối với dây đồng bao gồm tiết diện 1, 10 với 16 mm² là bao nhiêu?

một). Mật độ dòng điện mang lại phép

J = I / S = 38 A / 4mm² = 9,5 A / mm².

2). Đối với mặt phẳng cắt ngang 1 mm², mật độ dòng điện có thể chấp nhận được (xem bảng)

J = I / S = 16 A / 1 mm² = 16 A / mm².

3). Đối với mặt phẳng cắt ngang 10 mm² mật độ dòng điện cho phép

J = 70 A / 10 mm² = 7,0 A / mm²

4). Đối với huyết diện 16 mm² tỷ lệ dòng điện đến phép

J = I / S = 85 A / 16 mm² = 5,3 A / mm².

Mật độ chiếc điện được cho phép giảm khi tiết diện tăng. Chuyển hướng. Gồm hiệu lực so với dây dẫn điện có lớp cách điện B.

Nhiệm vụ cho chiến thuật độc lập

Phải tất cả dòng điện I = 4 A chạy qua cuộn dây của sản phẩm biến áp thì ngày tiết diện của dây quấn có mật độ dòng điện chất nhận được J = 2,5 A / mm² phải là bao nhiêu? (S = 1,6 mm²)

Một dây dẫn có 2 lần bán kính 0,3 mm mang dòng điện 100 mA. Mật độ dòng điện là bao nhiêu? (J = 1,415 A / mm²)

Trên cuộn dây của một nam châm hút từ điện từ một dây dẫn cách điện bao gồm đường kính

d u003d 2,26 mm (không bao gồm lớp biện pháp điện) dòng điện 10 A. đi qua. Tỷ lệ là bao nhiêu

hiện hành? (J = 2,5 A / mm²).

4. Cuộn dây của dòng sản phẩm biến áp cho phép mật độ loại điện là 2,5 A / mm². Cường độ chiếc điện vào cuộn dây là 15 A. Huyết diện và đường kính nhỏ nhất mà lại một dây tròn hoàn toàn có thể có (không kể phương pháp điện) là? (tính bởi mm²; 2,76 mm).

Hệ số ánh sáng của năng lượng điện trở, tks- một giá trị hoặc một tập hợp những đại lượng bộc lộ sự dựa vào của năng lượng điện trở vào sức nóng độ.

Sự phụ thuộc vào của năng lượng điện trở vào nhiệt độ độ hoàn toàn có thể có bản chất khác, có thể được biểu hiện trong ngôi trường hợp tổng quát bằng một vài hàm. Hàm này hoàn toàn có thể được thể hiện dưới dạng hằng số chiều, trong các số đó nhiệt độ cố định là một trong những và hệ số dựa vào nhiệt độ không trang bị nguyên bao gồm dạng:

.

Trong định nghĩa này, hệ số hóa ra chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của môi trường xung quanh và không phụ thuộc vào vào giá chỉ trị hoàn hảo và tuyệt vời nhất của điện trở của đối tượng được đo (được xác định bởi các size hình học của nó).

Nếu sự dựa vào nhiệt độ (trong một phạm vi ánh sáng nhất định) đủ mịn, nó có thể được xê dịch khá xuất sắc bởi một đa thức tất cả dạng:

Các thông số ở bậc của nhiều thức được gọi là thông số nhiệt độ của điện trở. Do đó, sự dựa vào nhiệt độ sẽ có được dạng (cho ngắn gọn, được ký hiệu là):

và, nếu bọn họ tính mang lại rằng các hệ số chỉ phụ thuộc vào đồ liệu, thì điện trở suất cũng rất có thể được bộc lộ theo giải pháp tương tự:

Các hệ số có sản phẩm nguyên là Kelvin, hoặc độ C, hoặc một đơn vị chức năng nhiệt độ khác ở và một mức độ, nhưng tất cả dấu trừ. Hệ số nhiệt độ của năng lượng điện trở bậc một đặc trưng cho sự nhờ vào tuyến tính của điện trở vào nhiệt độ và được đo bởi kelvins với công suất đầu tiên trừ (K⁻¹). Thông số nhiệt độ của bậc máy hai là bậc hai với được đo bởi kelvins mang đến lũy thừa thứ hai trừ (K⁻²). Hệ số của những mức độ cao hơn được bộc lộ tương tự.

Vì vậy, ví dụ, đối với cảm ứng nhiệt độ bởi bạch sắt kẽm kim loại Pt100, phương thức tính toán năng lượng điện trở như thể như

nghĩa là, so với nhiệt độ bên trên 0 ° C, các hệ số α₁ = 3.9803 10⁻³ K⁻¹, α₂ = −5.775 10⁻⁷ K⁻² được áp dụng ở T₀ = 0 ° C (273.15 K) và so với nhiệt độ dưới 0 ° C, α₃ = 4,183 10⁻⁹ K⁻³ với α₄ = −4,183 10⁻¹² K⁻⁴ được thêm vào.

Mặc dù một vài độ được sử dụng để giám sát chính xác, trong số đông các trường phù hợp thực tế, một thông số tuyến tính là đủ và thường thì hệ số này tức là TCR. Vị vậy, ví dụ, một TCR dương tức là tăng năng lượng điện trở khi ánh sáng tăng và một âm có nghĩa là giảm.

Những nguyên nhân chính của sự thay đổi điện trở là sự biến đổi nồng độ của những hạt thiết lập điện trong môi trường xung quanh và tính biến hóa năng động của chúng.

Xem thêm: Đột Biến Gen Thường Gây Hại Cho Cơ Thể Mang Đột Biến Vì :

Vật liệu gồm TCR cao được sử dụng trong số mạch mẫn cảm với ánh sáng như 1 phần của nhiệt điện trở và mạch ước nối từ chúng. Để biến hóa nhiệt độ chính xác, nhiệt điện trở dựa trên

Hệ số ánh nắng mặt trời của năng lượng điện trở(α) - sự biến hóa tương đối trong điện trở của một phần của mạch điện hoặc điện trở suất của vật liệu với sự thay đổi nhiệt độ bằng 1, thể hiện bằng K -1. Đặc biệt, trong năng lượng điện tử, các điện trở làm bằng kim loại tổng hợp kim loại đặc biệt có quý hiếm α thấp, chẳng hạn như kim loại tổng hợp manganin hoặc hằng số, với các linh phụ kiện bán dẫn có giá trị α dương hoặc âm lớn (nhiệt điện trở) được sử dụng. Ý nghĩa thứ lý của hệ số nhiệt độ của năng lượng điện trở được thể hiện bằng phương trình:

ở đâu dR- chuyển đổi điện trở R lúc nhiệt độ đổi khác bằng dT.

dây dẫn

Sự nhờ vào nhiệt độ của năng lượng điện trở đối với số đông các kim loại là gần tuyến đường tính đối với một dải ánh sáng rộng với được mô tả bằng công thức: