电阻与温度
该内容转载自笔谈电气
平时所说的导电性强弱是用电导率来表征的,用字母ρ来表示。比如,平时多用铜、铝作为导体,多半是从它们的电导率来考虑的。
电导率表示的是长度为1m,截面为1m²的材质所具有的电阻,单位为Ω·m,可见,对于良导体(铜或铝)而言,电导率是非常小的一个数,不然的话,也不会拿良导体来远距离输电了。比如铜的电导率为1.69×10⁻⁸Ω·m,铝的电导率为2.65×10⁻⁸Ω·m,可见,在导电性上,铝与铜相比,还是有很大差距的。
很多人认为银的导电性要比铜好很多,其实不然,银的导电率为1.59×10⁻⁸Ω·m,与铜差不了多少,但这种金属属于稀有贵重金属,也没有人拿银作为导体材料而大规模使用。
鉴于铜和铝在价格上相差很大,所以,很多人在铜与铝之间来做文章,既能提高导体的电导率,又能把价格给降下来,还能满足导体强度的需要,这时,合金电缆就出现了,主要是铝的合金材料,只是目前仍然没有普及,但绝对是一个具有非常有前景的行业。
导体的电阻率,通常是在一定温度下测得的,温度不同,电阻率的差值也会很大,这直接反映在导体的电阻值上。长度相同,截面相等,不同温度下,导体电阻会相差很大,还是电导率在起作用。
通常情况下,绝大多数导体电阻随着温度的增加而增大,这是因为温度越高,导体的微观粒子运动就会加剧,电子在导体中运动,遭到的碰撞就会越多,直接体现就是电阻的增大。但这是说的绝大多数,并不是全部。大家都知道碳可以导电,且属于良导体,很多人拿铅笔来做导线,可见它的导电性还是可以的,但这种材料电导率对温度就没有那么亲和,温度越高,电导率反而越弱,真是大千世界,无奇不有。
各种材料随温度上升而引起的电阻的变化不尽相同,为了研究电阻与温度的关系,引出了电阻温度系数这个概念,也是非常有实用价值的,用字母α表示,表示的是温度每升高1℃,其电阻增加的相对值。之所以相对值,就是因为随温度升高,电阻可能增加,也可能减小。
电阻温度系数越小,说明它越稳定,受温度的影响越小,这类材料都被做成了标准电阻,因为,它们受温度的影响不大,升高10℃或20℃,电阻变化不大。
说到这里,就不得不提一种常用的导体材料,那就是铂电阻。平时就是用它来测温的,因为它的电阻温度系数特别大,就说明它的测温范围会特别的宽,这就为我们测温提供了便利。
电阻温度系数反映的是电阻随温度的变化,反过来说,电阻的变化同样可以反映温度的变化,因此,铂电阻便孕育而生。所有的热电阻基本都是用铂来做的,说到热电阻,就可以概括它所应用的广泛性,现场测温元件基本随处可见。
在0到100℃的范围内,电阻的温度系数基本属于常数,这就可以计算在不同环境温度下的电阻值。若在温度t1时的电阻为R1,温度在t2时的电阻值可以表示为R2=R1[1+α(t2-t1)],这个公式在日常中,经常会用到,α可以通过查表获取,知道了α值,小学生都会算。
该内容转载自笔谈电气,仅供学习交流使用,如有侵权,请联系删除。