Температурная зависимость удельного сопротивления металлических проводников

В чистых металлах правильной структуры причиной, ограничивающей длину свободного пробега электронов, является тепловое колебание атомов кристаллической решетки. С ростом температуры увеличивается амплитуда тепловых колебаний атомов, что усиливает рассеяние электронов и вызывает возрастание удельного сопротивления. У чистых металлов при нагревании на 100º электросопротивление увеличивается на 45-50%. У сплавов оно увеличивается меньше.

У ряда металлов при очень низкой температуре T_св наступает состояние сверхпроводимости. При переходе из твердого состояния в жидкое у большинства металлов наблюдается увеличение удельного сопротивления в 1,5-2 раза.

Рисунок 3 – График зависимости удельного сопротивления металлических проводников от температуры

В области линейной зависимости удельного сопротивления от температуры справедливо выражение

,

где и – удельное сопротивление, и температурный коэффициент удельного сопротивления при нормальной температуре (t=20ºC);

– удельное сопротивление при температуре T.

Задача 1

Проволока диаметром 4 мм и длиной 1000 м имеет при нормальной температуре сопротивление 2,25 Ом. Определите, из какого материала она изготовлена, и какое сопротивление она будет иметь при 150ºC.

Дано d=4 мм l=1000 м R=2,25 Ом T0=20ºC T=150ºC	Решение Определяем удельное сопротивление металлической проволоки Рассчитанное сопротивление имеет алюминий. Температурный коэффициент алюминия Находим удельное сопротивление для заданной температуры
-? R-?