半导体是处于导体与绝缘体间的一种物质,在物理中有明确的量化指标,我们通常所指的电阻其量化值在导体范围内,故常用的电阻(又称电阻器)是导体而不是半导体.
我们常常会好奇,为什么灯泡在不同温度下的电阻值不同,今天我就来谈谈温度和电阻的关系:
一、为什么灯泡在不同温度下,灯丝电阻值不同?
先说结论,在一般情况下是温度越高阻值越大,但是有些情况下电阻会随温度的增高而下降。现在就来说说电阻随温度变化的原因:
首先电阻的本质是物质内部的自由电子受到其他分子和外部电子影响而出现的受阻现象;
其次温度的本质是分子热运动产生的辐射强度峰值对应频率的标志,而不是平均动能的标志。因此,温度的上升就表明了分子热运动的辐射峰值频率的上升;
随着分子热运动频率随温度上升,一般导体会受定向流动的自由电子受到的更多的热运动分子的碰撞而降低运动速度,这时候电阻就增大了。但是为什么有些导体会出现随着温度升高电阻反而下降的现象呢?这是因为导体中的原子外部电子数量多且转变为自由电子。在分子热运动的频率上升、分子平均运动速度加大时,原子外部原本为约束态的电子将变成自由电子,导致自由电子数量增加,从而电阻就会随温度减小了。
二、随温度变化的材料有哪些
温度对不同物质的电阻值有不同的影晌。 在接近室温的温度时,导体的电阻值通常与温度成以下关系:ρ=ρ0(1+αt),其中α称为电阻的温度系数。
其中温度系数为正值的材料会随着温度的增高电阻值下降,绝大多数的金属物质都是正值;反之为负值的则会随温度升高电阻值减小,大部分电解液和非金属导体为负值,如半导体。
下面介绍一种物质叫做超导体,当温度降低到绝对零度附近时,电阻率会突然减小以至无法测量的,可以认为电阻率突然变为零,这种现象就叫超导现象
总结:不同的材料受温度变化的影响不同,你现在弄懂温度和电阻的关系了吗?
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)