为什么温度越高电阻越大
为什么温度越高电阻越大当温度升高时原子的最外层电子收到加热因此能量增高更加活跃应该更容易脱离原子核的束缚从而能够自由移动,因此在增高温度时电阻应该降低才对.请详细解释为什...
为什么温度越高电阻越大当温度升高时原子的最外层电子收到加热因此能量增高更加活跃应该更容易脱离原子核的束缚从而能够自由移动,因此在增高温度时电阻应该降低才对.请详细解释为什么
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当所讨论的物质是金属时,随着温度升高温度越高,电阻就越大。
原因:首先,由于电子的自由运动(不规则),金属可以导电。除了自由电子外,金属中的原子在其位置附近振动。振动的强度与金属的温度有关。
温度越高,振动就越强。同时,自由电子与原子间碰撞的几率越大,对电子的定向运动也就越有阻碍,即电阻的增加。
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当材料是非金属材料(一些半导体)时,温度越高,电阻越小。其原因是当温度升高时,内部电子运动增强(且不来回振动),从而携带电荷。某些半导体的温度越往上升高,电阻就越大。然而,并非所有电阻都随温度升高而增大:
1、随着温度的升高,电阻越大,电阻可能越大,可能增加,减小,或者基本保持不变。这与电阻材质有关,电阻本身就是电阻的性质。
2、温度敏感电阻被称为热敏电阻,分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。正温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而增大,负温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。
3、纯金属的电阻随温度的增加而增加,而碳和绝缘体的电阻随温度的升高而降低。一些合金(如KangCopper和锰铜)的电阻与温度的变化几乎没有关系。
推荐于2017-12-16 · 知道合伙人教育行家
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这个问题有多种情况:
1 当为金属时,温度越高电阻越大。原因:首先金属之所以可以导电是因为其内部有自由运动的电子(无规则)。 金属中的除自由电子外的原子实也在其位置附近振动,这种振动的剧烈程度与金属的温度有关,温度越高,振动越剧烈。同时自由电子与这种原子实之间的碰撞机会就越大,也就越阻碍电子的定向运动,也就是电阻增大了。
2 非金属物质(部分半导体)温度越高电阻越小。原因:当温度上升时,其内部电子运动加剧(但不会来回振动),进而可以运载电荷。
3 部分半导体温度越高电阻越大。原因:同1相似。
本题的关键--电子的作用。
1 当为金属时,温度越高电阻越大。原因:首先金属之所以可以导电是因为其内部有自由运动的电子(无规则)。 金属中的除自由电子外的原子实也在其位置附近振动,这种振动的剧烈程度与金属的温度有关,温度越高,振动越剧烈。同时自由电子与这种原子实之间的碰撞机会就越大,也就越阻碍电子的定向运动,也就是电阻增大了。
2 非金属物质(部分半导体)温度越高电阻越小。原因:当温度上升时,其内部电子运动加剧(但不会来回振动),进而可以运载电荷。
3 部分半导体温度越高电阻越大。原因:同1相似。
本题的关键--电子的作用。
追问
非金属物质为什么不会来回震动?
追答
他们的导电原理不同,金属是自由电子导电,半导体是束缚电子和空穴导电。下面从量子力学的方向解释一下:
1、金属的电阻机理:实际上,金属的晶格规则排列,金属的电子在金属内部的填充方式使得有一部分电子能够比较自由(我们称金属的一个价带是半满的,在这个价带内填充的电子参与导电)。它们在规则的晶格里面用量子力学的计算结果得到一个振幅并不衰减的BLOCH波,说明晶格并没有阻碍电子的运动。金属电阻的机制是,一个是晶格振动(金属晶体总有温度)这样晶格偏离规则的排列(BRAVIAS点阵排列),造成电子的BLOCH波有散射,形成电阻;另一个原因是金属晶体不纯净,有杂质,这样也参与破坏了这个BRAVIAS点阵排列,对BLOCH波有散射。温度越高,晶格振动越激烈,对点阵的偏离越大,这样对BLOCH波的散射越厉害。这样,随着温度的升高,金属的电阻率就增大了。
2、半导体:半导体有好几种。某些半导体如NTC热敏电阻,里面的电子填充使得只有很少部分电子处于导电的能带(就是这些电子的能量都差不太多,在一个能量区间内几乎连续取值。有些能量的区间,电子是不允许处于其中的,这就不是能带。每一条能带只能填充有限个电子(PAULI原理)当中。下面的(能量比较低的)能带都已经被填满,它们并不参与导电。随着温度升高,下面这些能带中有些电子被摇(热激发)到上面那个没怎么被填充电子的能带当中(那个是导带),这样,留下的空穴和摇到上面的电子都能参与导电,所以随温度升高,它的导电能力增强了。
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导体的电阻与温度有关。纯金属的电阻随温度的升高电阻增大,温度升高1℃电阻值要增大千分之几。碳和绝缘体的电阻随温度的升高阻值减小。半导体电阻值与温度的关系很大,温度稍有增加电阻值减小很大。有的合金如康铜和锰铜的电阻与温度变化的关系不大。电阻随温度变化的这几种情况都很有用处。利用电阻与温度变化的关系可制造电阻温度计,铂电阻温度计能测量—263℃到1000℃的温度,半导体锗温度计可测量很低的温度。康铜和锰铜是制造标准电阻的好材料。
例如:电灯泡的灯丝用钨丝制造,灯丝正常发光时的电阻要比常温下的电阻大多少?
钨的电阻随温度升高而增大,温度升高1℃电阻约增大千分之五。灯丝发光时温度约2000℃,所以,电阻值约增大10倍。灯丝发光时的电阻比不发光时大得多,刚接通电路时灯丝电阻小电流很大,用电设备容易在这瞬间损坏。
例如:电灯泡的灯丝用钨丝制造,灯丝正常发光时的电阻要比常温下的电阻大多少?
钨的电阻随温度升高而增大,温度升高1℃电阻约增大千分之五。灯丝发光时温度约2000℃,所以,电阻值约增大10倍。灯丝发光时的电阻比不发光时大得多,刚接通电路时灯丝电阻小电流很大,用电设备容易在这瞬间损坏。
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不是的,这要根据情况而言的
对于金属材料,温度越高,电阻越大,如正在工作的灯泡,它工作时间越长,电阻越大
非金属材料可能随温度的增高而降低,如在一个玻璃球旁边接两根导线,玻璃电阻达10的16次幂欧,但是当外界温度达到300摄氏度以上时,便形成了绝对的通路
另外,定值电阻的阻值不受温度影响
对于金属材料,温度越高,电阻越大,如正在工作的灯泡,它工作时间越长,电阻越大
非金属材料可能随温度的增高而降低,如在一个玻璃球旁边接两根导线,玻璃电阻达10的16次幂欧,但是当外界温度达到300摄氏度以上时,便形成了绝对的通路
另外,定值电阻的阻值不受温度影响
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