Зависимость сопротивления проводников от температуры

Сопротивление и температураСопротив­ление металлов связано с тем, что электроны, движущиеся в провод­нике, взаимодействуют с ионами кристаллической решетки и теряют при этом часть энергии, которую они приобретают в электрическом поле.

масса и заряд электрона – универсальные постоянные. Концентрация электронов проводимости в металлах практически не зависит от внешних условий, в частности от температуры. Время же свободного пробега и, сле­довательно, число соударений элект­ронов с ионами решетки зависит от температуры. Поэтому следует ожидать, что удельное сопротивление металлов должно зависеть от тем­пературы.

Графически эта зависимость представлена на приведена ее вольт-амперная характеристика. Как видно из рисунка, сила тока в этом случае не прямо пропорциональна напря­жению. Не следует, однако, думать, что этот вывод противоречит закону Ома. Напомним, что зависимость, сформулированная в законе Ома справедлива только при постоян­ном сопротивлении.

Зависимость сопротивления ме­таллических проводников от темпе­ратуры используют в различных из­мерительных и автоматических уст­ройствах. Наиболее важным из них является термометр сопротивления.

Основной частью термометра со­противления служит платиновая про­волока, намотанная на керамиче­ский каркас. Проволоку помещают в среду, температуру кото­рой нужно определить. Измеряя со­противление этой проволоки и зная ее сопротивление при t = 0°С, рассчитывают по формуле (3) температуру среды.

Термометры сопротивления обла­дают тем достоинством, что ими можно пользоваться как при очень низких, так и при весьма высоких температурах, при которых приме­нение обычных, жидкостных термо­метров невозможно. Чувствитель­ные термометры сопротивления по­зволяют измерять температуру с точностью до тысячных долей гра­дуса.