Основні закони постійного струму: визначення і формули

Залежність питомого опору від температури для омічних матеріалів

Розглядаючи закони ланцюгів постійного струму, слід згадати про те, як змінюється опір з підвищенням температури. За аналогією з електричною провідністю матеріалу у фізиці вводять поняття питомого електричного опору ρ, воно пов’язане з опором наступною формулою: R = l*ρ/A.

Емпіричним шляхом встановлено, що для омічних матеріалів ρ підпорядковується наступній залежності від температури: ρ = ρ0*[1+α(T-T0)+β(T-T0)2+…], тут ρ0 – питомий опір матеріалу при температурі T0, яку часто вважають рівною 20°C.

Для металевих матеріалів в інтервалі від 0 до 200 °С питомий опір лінійно залежить від температури, тобто ρ = ρ0*[1+α(T-T0)], де α – коефіцієнт температурного опору, який для металів є позитивною величиною, це говорить про те, що електричний опір лінійно збільшується із зростанням температури для металів. Така поведінка пов’язано з зменшенням відстані, яку проходить електрон між двома зіткненнями з іонами решітки, при збільшенні температури.

Цікаво відзначити, що у напівпровідників питомий опір зменшується з зростанням температури. Цей факт пов’язаний зі збільшенням кількості носіїв електричного струму при нагріві напівпровідникового матеріалу, наприклад, кремнію або германію.