加熱による抵抗値への影響

明確 金属抵抗 加熱すると、温度の上昇に伴って導体材料内の原子の移動速度が増加するため、この値は増加します。逆に、電解質や石炭は加熱すると抵抗が減少します。これは、これらの材料では、原子や分子の運動速度が速くなることに加えて、単位体積あたりの自由電子やイオンの数が増加するためです。

一部の合金は高い 抵抗構成金属が少ないため、加熱しても抵抗がほとんど変化しません（コンスタンタン、マンガニンなど）。これは、合金の不規則な構造と電子の平均自由行程が小さいためです。

材料を1°加熱したときの相対的な抵抗の増加（または1°冷却したときの抵抗の減少）を示す値を といいます。 抵抗温度係数.

温度係数が α、se=20О での抵抗、ρo で示される場合、材料が温度 t1 に加熱されたときの抵抗は、 p1 = ρo + αρo (t1 — to) = ρo (1 + (α(t1 —に))

したがって、R1 = Ro (1 + (α(t1 — to))

銅、アルミニウム、タングステンの温度係数 a は 0.004 1 / 度です。したがって、100°に加熱すると、抵抗は40％増加します。鉄の場合 α = 0.006 1 / grad、黄銅の場合 α = 0.002 1 / grad、フェフラルの場合 α = 0.0001 1 / grad、ニクロムの場合 α = 0.0002 1 / grad、コンスタンタンの場合 α = 0.00001 1 / grad、マンガニンの場合 α = 0.00004 1/度石炭と電解質は負の温度係数を持っています。ほとんどの電解質の温度係数は約 0.02 1 / 度です。

電線の温度によって抵抗値が変化する性質を利用した測温抵抗体・・・抵抗値を測定することで周囲の温度を計算で求めます コンスタンタンやマンガニンなどの抵抗温度係数が非常に低い合金を使用します測定装置のシャントや追加の抵抗を作成します。

例1. Ro鉄線を520°で加熱すると抵抗はどのように変化しますか?鉄の温度係数 a 0.006 1 / 度式によると、R1 = Ro + Roα(t1 — to) = Ro + Ro 0.006 (520 — 20) = 4Ro、つまり、520°で加熱されると鉄線の抵抗は 4 倍になります。

例 2. -20°でのアルミニウム線の抵抗は 5 オームです。 30°の温度での抵抗を決定する必要があります。

R2 = R1 — αR1 (t2 — t1) = 5 + 0.004 x 5 (30 — (-20)) = 6 オーム。

加熱または冷却すると電気抵抗が変化する材料の特性を利用して温度を測定します。したがって、石英に溶融されたプラチナまたは純ニッケルのワイヤである熱抵抗器は、-200 ～ + 600 °の温度を測定するために使用されます。大きなマイナス係数を持つソリッドステート RTD は、狭い範囲の温度を正確に測定するために使用されます。

温度測定に使用される半導体 RTD はサーミスタと呼ばれます。

サーミスタは負の大きな抵抗温度係数を持っています。つまり、加熱されると抵抗が減少します。 サーミスタ 2 つまたは 3 つの金属酸化物の混合物からなる酸化物 (酸化) 半導体材料で作られたサーミスタで、銅マンガンおよびコバルトマンガンサーミスタが最も広く流通しています。後者は温度に対してより敏感です。