Tavaliselt metallide elektritakistus temperatuuri tõusuga. T

Peaaegu kõigi materjalide elektritakistus sõltub temperatuurist. Selle sõltuvuse olemus erinevad materjalid erinev.

Kristallilise struktuuriga metallides piirab elektronide kui laengukandjate vaba teekonda nende kokkupõrge kristallvõre sõlmedes paiknevate ioonidega. Kokkupõrgetes kandub elektronide kineetiline energia võrele. Pärast iga kokkupõrget elektronid jõudude toimel elektriväli tõsta uuesti kiirust ja järgmistel kokkupõrgetel anda saadud energia ioonidele kristallvõre, suurendades nende kõikumisi, mis toob kaasa aine temperatuuri tõusu. Seega võib elektrone pidada vahendajateks elektrienergia muundamisel soojusenergiaks. Temperatuuri tõusuga kaasneb aineosakeste kaootilise soojusliikumise suurenemine, mis toob kaasa elektronide kokkupõrgete arvu suurenemise nendega ja raskendab elektronide korrapärast liikumist.

Enamiku metallide puhul suureneb eritakistus töötemperatuuri piires lineaarselt

Kus Ja - eritakistus alg- ja lõpptemperatuuril;

- antud metalli koefitsiendikonstant, mida nimetatakse takistuse temperatuuriteguriks (TCS);

T1 ja T2 - alg- ja lõpptemperatuurid.

Teist tüüpi juhtide puhul põhjustab temperatuuri tõus nende ionisatsiooni suurenemist, seega on seda tüüpi juhtmete TCR negatiivne.

Ainete ja nende TCS-i eritakistuse väärtused on toodud teatmeteostes. Eritakistuse väärtused on tavaks anda temperatuuril +20 °C.

Juhi takistuse määrab avaldis

R2 = R1
(2.1.2)

Ülesanne 3 Näide

Määrake kahejuhtmelise ülekandeliini vasktraadi takistus temperatuuril + 20 ° C ja + 40 ° C, kui traadi ristlõige S =

120 mm , ja joone pikkus on l = 10 km.

Lahendus

Vastavalt võrdlustabelitele leiame takistuse vask + 20 °С juures ja temperatuuri koefitsient vastupanu :

= 0,0175 oomi mm /m; = 0,004 kraadi .

Määrame traadi takistuse temperatuuril T1 = +20 ° С vastavalt valemile R = , võttes arvesse liini edasi- ja tagurpidijuhtme pikkust:

R1 = 0,0175
2 = 2,917 oomi.

Juhtmete takistus temperatuuril + 40 ° C leitakse valemiga (2.1.2)

R2 = 2,917 \u003d 3,15 oomi.

Harjutus

Kolmejuhtmeline õhuliin pikkusega L tehakse traadiga, mille mark on toodud tabelis 2.1. Vajalik on leida märgiga "?" tähistatud väärtus, kasutades toodud näidet ja valides tabelis 2.1 toodud andmetega valiku.

Tuleb märkida, et erinevalt näitest näeb ülesanne ette arvutused, mis on seotud liini ühe juhtmega. Paljasjuhtmete kaubamärkides tähistab täht traadi materjali (A - alumiinium; M - vask) ja number - traadi ristlõiget mm .

Tabel 2.1

Teema materjali õppimine lõpeb tööga testidega nr 2 (TOE-

ETM/PM” ja nr 3 (TOE – ETM/IM)

Metallide puhul, millel puudub ülijuhtivus, madalad temperatuurid lisandite olemasolu tõttu täheldatakse ala 1 - temperatuurist peaaegu sõltumatu jääktakistuse ala (joonis 10.5). Jääktakistus- puhka mida vähem, seda puhtam metall.

Riis. 10.5. Metalli takistuse sõltuvus temperatuurist

Takistuse kiire tõus madalatel temperatuuridel kuni Debye temperatuurini K don seletatav võre termiliste vibratsioonide uute sageduste ergastamisega, mille juures toimub laengukandjate hajumine - piirkond 2 .

Kell T> Q d, kui võnkumiste spekter on täielikult ergastatud, põhjustab võnkumiste amplituudi suurenemine temperatuuri tõusuga lineaarse takistuse suurenemise ligikaudu T pl - piirkond 3 . Kui konstruktsiooni perioodilisust rikutakse, tekib elektronil hajumine, mis toob kaasa liikumissuuna, lõplike keskmiste vabateede ja metalli juhtivuse muutumise. Juhtivuselektronide energia metallides on 3–15 eV, mis vastab lainepikkustele 3–7 Å. Seetõttu põhjustavad lisanditest, defektidest, kristalli pinnast või aatomite (fonoonide) termilistest vibratsioonidest tingitud perioodilisuse rikkumised metalli eritakistuse suurenemist.

Kulutame metallide eritakistuse temperatuurisõltuvuse kvalitatiivne analüüs. Metallides sisalduv elektrongaas on degenereerunud ja peamine elektronide hajumise mehhanism selles piirkonnas kõrged temperatuurid on hajumine fonoonide poolt.

Kelltemperatuur langeb absoluutse nullini, tavaliste metallide takistus kipub muutuma konstantseks- jääktakistus. Erandiks sellest reeglist on ülijuhtivad metallid ja sulamid, mille puhul takistus kaob alla teatud kriitilise temperatuuri. T sv (ülijuhtivasse olekusse ülemineku temperatuur).

Temperatuuri tõustes ilmneb enamiku metallide takistuse kõrvalekalle lineaarsest sõltuvusest sulamistemperatuuri lähedal T pl. Mõningast kõrvalekallet lineaarsest sõltuvusest võib täheldada ferromagnetiliste metallide puhul, kus pöörlemisjärjekorra rikkumiste korral esineb elektronide täiendav hajumine.

Kui saavutatakse sulamistemperatuur ja üleminek vedelasse olekusse, suureneb enamiku metallide eritakistus järsult ja mõnel väheneb see. Kui metalli või sulami sulamisega kaasneb mahu suurenemine, siis eritakistus suureneb kaks kuni neli korda (näiteks elavhõbeda puhul 4 korda).

Metallides, mille maht sulamise ajal väheneb, väheneb takistus (galliumi puhul 53% võrra). antimon -29% ja vismut -54%). Sellist anomaaliat saab seletada tiheduse ja kokkusurutavuse mooduli suurenemisega nende metallide üleminekul tahkest olekust vedelasse. Mõnede sula (vedelate) metallide puhul lakkab takistus suurenemast temperatuuri tõustes konstantse mahu juures, teistes kasvab see aeglasemalt kui tahkes olekus. Selliseid kõrvalekaldeid võib ilmselt seostada võre häirimise nähtustega, mis esinevad erinevalt mitmesugused metallid nende üleminekul ühest agregatsiooniseisundist teise.

Metallide oluline omadus on temperatuuri koefitsient elektriline takistus, mis näitab takistuse suhtelist muutust ühe kelvini (kraadi) temperatuurimuutuse korral

a-r- positiivne, kui takistus suureneb temperatuuri tõustes. On ilmne, et väärtus a r on ka temperatuuri funktsioon. Piirkonnas 3 lineaarne sõltuvus r( T) (vt joonis 10.3) seos on täidetud:

kus r 0 ja a r - eritakistus ja takistuse temperatuuritegur temperatuurilT 0 ja r - vastupidavus temperatuurilT. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et enamiku metallide puhul a r toatemperatuuril umbes 0,004 TO-1. Ferromagnetiliste metallide puhul väärtus a r on mõnevõrra kõrgem.

Metallide jääktakistus . Nagu eespool mainitud, kaldub tavaliste metallide takistus konstantsele väärtusele - jääktakistus, kui temperatuur langeb absoluutse nullini. Tavalistes metallides (mitte ülijuhtides) tekib jääktakistus juhtivuselektronide hajumisest staatiliste defektide tõttu

Metalljuhi üldist puhtust ja täiuslikkust saab määrata takistuste suhtega r= R 273 /R 4,2 K. Standardse puhtusastmega 99,999 vase puhul on see suhe 1000. Rohkem väärtused r saab saavutada täiendava tsooni ümbersulatamise ja üksikute kristallide kujul olevate proovide valmistamisega.

Ulatuslik katsematerjal sisaldab arvukalt andmeid metallide resistentsuse mõõtmise kohta, mis on põhjustatud neis sisalduvatest lisanditest. Märkida võib järgmisi kõige iseloomulikumaid metallide legeerimisest põhjustatud muutusi. Esiteks, peale fononi häirete, on lisand võre ideaalsuse lokaalne rikkumine, mis on kõigis muudes aspektides täiuslik. Teiseks mõjutab doping riba struktuuri, nihutades Fermi energiat ning muutes oleku tihedust ja efektiivset massi, s.t. parameetrid, mis määravad osaliselt metalli ideaalse takistuse. Kolmandaks võib doping muuta elastsuskonstante ja vastavalt ka võre vibratsioonispektrit, mõjutades ideaalset takistust.

Juhtide kogutakistus temperatuuril üle 0K jääktakistuse summa r puhata ja võre termiliste vibratsioonide hajumisest tingitud takistus - r T

Seda seost tuntakse Mathysseni takistuse liitlikkuse reeglina. Sageli aga täheldatakse olulisi kõrvalekaldeid Mathysseni reeglist ja mõned neist kõrvalekalletest ei pruugi rääkida peamiste metallide vastupidavust mõjutavate tegurite kohaldatavuse kasuks lisandite sisseviimisel. Siiski annavad olulise panuse ka selle jaotise alguses märgitud teine ​​ja kolmas tegur. Kuid sellegipoolest mõjutab esimene tegur tugevamini lahjendatud tahkete lahuste vastupidavust.

Jääktakistuse muutus 1 at. % lisandit ühevalentsetele metallidele saab leida Linde reegliga, mille järgi

Kus a Ja b- konstandid sõltuvalt metalli olemusest ja perioodist, mille jooksul see viibib Perioodiline süsteem lisandite aatomite elemendid;Δ Ζ - lahusti metalli ja lisandi aatomi valentside erinevus. Märkimisväärset praktilist huvi pakuvad vabadest töökohtadest ja interstitsiaalsetest aatomitest tingitud takistuse arvutused. Sellised vead tekivad kergesti, kui proovi kiiritatakse suure energiaga osakestega, näiteks reaktori neutronite või kiirendi ioonidega.

Igal ainel on oma eritakistus. Lisaks sõltub takistus juhi temperatuurist. Kontrollime seda järgmise katsega.

Laseme voolu läbi terasspiraali. Spiraaliga vooluringis ühendame järjestikku ampermeetri. See näitab mingit väärtust. Nüüd soojendame spiraali gaasipõleti leegis. Voolu väärtus, mida ampermeeter näitab, väheneb. See tähendab, et voolutugevus sõltub juhi temperatuurist.

Takistuse muutumine temperatuuriga

Olgu temperatuuril 0 kraadi juhi takistus R0 ja temperatuuril t on takistus R, siis on takistuse suhteline muutus otseselt võrdeline temperatuuri muutusega t:

• (R-RO)/R=a*t.

Selles valemis on a proportsionaalsustegur, mida nimetatakse ka temperatuurikoefitsiendiks. See iseloomustab aine takistuse sõltuvust temperatuurist.

Temperatuuri takistustegur arvuliselt võrdne juhi takistuse suhtelise muutusega, kui seda kuumutatakse 1 Kelvini võrra.

Kõigi metallide temperatuurikoefitsient Üle nulli. Temperatuurimuutustega muutub see veidi. Seega, kui temperatuurimuutus on väike, võib temperatuurikoefitsienti pidada konstantseks ja võrdseks selle temperatuurivahemiku keskmise väärtusega.

Elektrolüütide lahused temperatuuri tõusuga, takistus väheneb. See tähendab, et nende jaoks on temperatuurikoefitsient vähem kui null.

Juhi takistus sõltub juhi eritakistusest ja juhtme mõõtmetest. Kuna kuumutamisel muutuvad juhi mõõtmed veidi, siis on juhi takistuse muutumise põhikomponendiks eritakistus.

Juhi takistuse sõltuvus temperatuurist

Proovime leida juhi eritakistuse sõltuvust temperatuurist.

Asendage ülaltoodud valemis takistuse väärtused R=p*l/S R0=p0*l/S.

Saame järgmise valemi:

• p=p0(1+a*t).

See sõltuvus on näidatud järgmisel joonisel.

Proovime välja mõelda, miks takistus suureneb

Temperatuuri tõstmisel suureneb ioonide võnkumiste amplituud kristallvõre sõlmedes. Järelikult põrkuvad vabad elektronid nendega sagedamini kokku. Kokkupõrke korral kaotavad nad oma liikumissuuna. Seetõttu vool väheneb.

Tema omas praktiline tegevus iga elektrik kohtub erinevad tingimused laengukandjate läbimine metallides, pooljuhtides, gaasides ja vedelikes. Voolutugevust mõjutab elektritakistus, mis keskkonna mõjul erineb erinevalt.

Üks neist teguritest on temperatuuri mõju. Kuna see muudab oluliselt voolu voolu tingimusi, võtavad disainerid seda elektriseadmete tootmisel arvesse. Elektripaigaldiste hoolduse ja käitamisega seotud elektritöötajad peavad neid omadusi praktilises töös asjatundlikult kasutama.

Temperatuuri mõju metallide elektritakistusele

IN koolikursus füüsikud kutsutakse sellist katset läbi viima: võtke ampermeeter, aku, traadijupp, ühendusjuhtmed ja põleti. Akuga ampermeetri asemel saate ühendada oommeetri või kasutada selle režiimi multimeetris.

Nüüd toome põleti leegi traadi külge ja hakkame seda soojendama. Kui vaatate ampermeetrit, näete, et nool liigub vasakule ja jõuab punasega tähistatud asendisse.

Katse tulemus näitab, et metallide kuumutamisel nende juhtivus väheneb ja takistus suureneb.

Selle nähtuse matemaatilise põhjenduse annavad pildil olevad valemid. Alumises avaldises on selgelt näha, et metalljuhi elektritakistus "R" on otseselt võrdeline selle temperatuuriga "T" ja sõltub veel mitmest parameetrist.

Kuidas metallide kuumutamine praktikas elektrivoolu piirab

Hõõglambid

Iga päev, kui valgustus on sisse lülitatud, kohtame selle omaduse avaldumist hõõglampides. Lihtsaid mõõtmisi teostame 60-vatisel lambipirnil.

Kõige lihtsama oommeetriga, mille toiteallikaks on madalpinge 4,5 V aku, mõõdame baaskontaktide vahelist takistust ja näeme väärtust 59 oomi. Seda väärtust omab külmas olekus hõõgniit.

Kruvime lambipirni kassetti ja ampermeetri kaudu ühendame sellega koduvõrgu pinge 220 volti. Ampermeetri nõel näitab 0,273 amprit. Määrame hõõgniidi takistuse kuumutatud olekus. See on 896 oomi ja ületab oommeetri varasemat näitu 15,2 korda.

Selline ülejääk kaitseb soojuskeha metalli läbipõlemise ja hävimise eest, tagades selle pikaajalise toimimise pinge all.

Sisselülitamise siirded

Kui hõõgniit töötab, tekib sellel soojustasakaal läbivast elektrivoolust kuumutamise ja osa soojusest eemaldamise vahel. keskkond. Aga esmalt esialgne etapp sisselülitamisel pinge rakendamisel tekivad siirded, mis tekitavad sisselülitusvoolu, mis võib viia keerme läbipõlemiseni.

Mööduvad protsessid toimuvad lühikese aja jooksul ja on tingitud asjaolust, et metalli kuumutamisel tekkiva elektritakistuse suurenemise kiirus ei käi voolu suurenemisega sammu. Pärast nende valmimist seadistatakse töörežiim.

Lambi pika põlemise ajal jõuab selle hõõgniidi paksus järk-järgult kriitilisse olekusse, mis viib läbipõlemiseni. Kõige sagedamini toimub see hetk järgmisel uuel kaasamisel.

Lambi eluea pikendamiseks erinevatel viisidel vähendage seda sisendvoolu, kasutades:

1. seadmed, mis tagavad pinge sujuva toite ja eemaldamise;

2. vooluahelad takistite, pooljuhtide või termistorite (termistorite) jadamisi ühendamiseks hõõgniidiga.

Näide autotulede sisselülitusvoolu piiramise ühest võimalusest on toodud alloleval pildil.

Siin antakse vool pirnile pärast SA lülituslüliti sisselülitamist läbi FU kaitsme ja seda piirab takisti R, mille väärtus valitakse nii, et voolu tõus siirde ajal ei ületa nimiväärtust.

Hõõgniidi kuumutamisel suureneb selle takistus, mis viib selle kontaktide ja relee KL1 paralleelselt ühendatud mähise vahelise potentsiaali erinevuse suurenemiseni. Kui pinge jõuab relee seadistuseni, on see normaalne avatud kontakt KL1 sulgeb ja šundib takisti. Juba kehtestatud režiimi töövool hakkab läbi lambipirni voolama.

Metalli temperatuuri mõju selle elektritakistusele kasutatakse mõõteriistade töös. Neid nimetatakse .

Nende tundlik element on valmistatud õhukesest metalltraadist, mille takistust mõõdetakse hoolikalt teatud temperatuuridel. See niit on paigaldatud stabiilsete termiliste omadustega korpusesse ja kaetud kaitsekattega. Loodud struktuur asetatakse keskkonda, mille temperatuuri tuleb pidevalt jälgida.

Anduri elemendi klemmidele on paigaldatud juhtmed elektriahel, mis ühendab takistuse mõõtmise ahela. Selle väärtus teisendatakse temperatuuri väärtusteks, mis põhinevad eelnevalt teostatud instrumendi kalibreerimisel.

Baretter – voolu stabilisaator

See on seadme nimi, mis koosneb gaasilise vesinikuga suletud klaassilindrist ja rauast, volframist või plaatinast valmistatud metalltraadi spiraalist. See disain on mõeldud välimus sarnaneb hõõglambiga, kuid sellel on spetsiifiline volt-amprine mittelineaarne karakteristik.

I–V karakteristikul selle teatud vahemikus töötsoon, mis ei sõltu küttekehale rakendatava pinge kõikumisest. Selles jaotises kompenseerib vahetustehing hästi võimsuse lainetust ja töötab sellega järjestikku ühendatud koormuse voolu stabilisaatorina.

Vahetuskaubanduse toimimine põhineb hõõgniidi soojusinertsuse omadusel, mille tagab hõõgniidi väike ristlõige ja seda ümbritseva vesiniku kõrge soojusjuhtivus. Tänu sellele, kui seadme pinge väheneb, kiireneb soojuse eemaldamine selle keermest.

See on peamine erinevus vahetus- ja hõõglampide vahel, mille puhul heleduse heleduse säilitamiseks püütakse vähendada hõõgniidi konvektiivset soojuskadu.

Ülijuhtivus

IN normaalsetes tingimustes keskkond, kui metalljuht jahutatakse, väheneb selle elektritakistus.

Kriitilise temperatuuri saavutamisel, Kelvini mõõtmissüsteemi järgi null kraadi lähedal, toimub takistuse järsk langus nullini. Parempoolne pilt näitab sellist sõltuvust elavhõbedast.

Seda nähtust, mida nimetatakse ülijuhtivuseks, peetakse paljulubavaks uurimisvaldkonnaks, et luua materjale, mis suudavad oluliselt vähendada elektrikadu selle edastamisel pikkadel vahemaadel.

Käimasolevad ülijuhtivuse uuringud on aga paljastanud mitmeid seaduspärasusi, kui kriitiliste temperatuuride piirkonnas asuva metalli elektritakistust mõjutavad muud tegurid. Eelkõige möödumisel vahelduvvoolu selle võnkumiste sageduse suurenemisega tekib takistus, mille väärtus ulatub valguslainete perioodiga harmooniliste tavaliste väärtuste vahemikku.

Temperatuuri mõju gaaside elektritakistusele/juhtivusele

Gaasid ja tavaline õhk on dielektrikud ega juhi elektrit. Selle moodustamiseks on vaja laengukandjaid, milleks on välistegurite mõjul tekkinud ioonid.

Kuumutamine võib põhjustada ioniseerumist ja ioonide liikumist keskkonna ühelt pooluselt teisele. Seda saab kontrollida lihtsa katsega. Võtame samad seadmed, millega määrati kuumutamise mõju metalljuhi takistusele, ainult traadi asemel ühendame juhtmetega kaks juhet. metallplaadidõhuruumiga eraldatud.

Ahelaga ühendatud ampermeeter näitab voolu puudumist. Kui plaatide vahele asetatakse põleti leek, kaldub seadme nool nullist kõrvale ja näitab gaasilist keskkonda läbiva voolu väärtust.

Seega tehti kindlaks, et gaasides toimub kuumutamisel ionisatsioon, mis viib elektriliselt laetud osakeste liikumiseni ja keskkonna takistuse vähenemiseni.

Voolu väärtust mõjutavad välise rakendatud pingeallika võimsus ja selle kontaktide potentsiaalide erinevus. See on võimeline suurte väärtustega gaaside isolatsioonikihist läbi murdma. Sellise juhtumi iseloomulik ilming looduses on välgu loomulik eraldumine äikese ajal.

Graafikul on näidatud ligikaudne vaade gaaside vooluvoolu voolu-pinge karakteristikutele.

Algstaadiumis täheldatakse temperatuuri ja potentsiaalide erinevuse mõjul ionisatsiooni suurenemist ja voolu läbimist ligikaudu vastavalt lineaarsele seadusele. Seejärel muutub kõver horisontaalseks, kui pinge tõus ei põhjusta voolu suurenemist.

Lagunemise kolmas etapp toimub siis, kui rakendatud välja kõrge energia kiirendab ioone nii, et need hakkavad neutraalsete molekulidega kokku põrkama, moodustades neist massiliselt uusi laengukandjaid. Selle tulemusena suureneb vool järsult, moodustades dielektrilise kihi purunemise.

Gaaside juhtivuse praktiline kasutamine

Gaaside kaudu voolava voolu nähtust kasutatakse elektroonilistes lampides ja luminofoorlampides.

Selleks asetatakse inertgaasiga suletud klaassilindrisse kaks elektroodi:

1. anood;

2. katood.

Kell luminofoorlamp need on valmistatud filamentide kujul, mida kuumutatakse sisselülitamisel termilise emissiooni tekitamiseks. Sisepind kolvid on kaetud fosforikihiga. See kiirgab valguse spektrit, mida me näeme ja mille moodustab elektronide vooga pommitatud elavhõbedaauru infrapunakiirgus.

Gaaslahendusvool tekib siis, kui pirni erinevates otstes paiknevate elektroodide vahel rakendatakse teatud väärtusega pinget.

Kui üks hõõgniitidest läbi põleb, katkeb sellel elektroodil elektronide emissioon ja lamp ei põle. Kui aga suurendada katoodi ja anoodi potentsiaalivahet, siis jälle tekib gaasilahendus kolbi sees ja fosfori kuma taastub.

See võimaldab kasutada katkiste hõõgniitidega LED-pirne ja pikendada nende kasutusiga. Tuleb vaid meeles pidada, et sel juhul on vaja selle pinget mitu korda tõsta ja see suurendab oluliselt energiatarbimist ja ohutu kasutamise riske.

Temperatuuri mõju vedelike elektritakistusele

Voolu läbimine vedelikes tekib peamiselt katioonide ja anioonide liikumise tõttu väliselt rakendatud elektrivälja toimel. Ainult väikese osa juhtivusest annavad elektronid.

Temperatuuri mõju vedela elektrolüüdi elektritakistuse väärtusele kirjeldatakse pildil näidatud valemiga. Kuna temperatuurikoefitsiendi α väärtus selles on alati negatiivne, siis kuumutamise suurenemisega juhtivus suureneb ja takistus langeb, nagu graafikul näidatud.

Selle nähtusega tuleb arvestada vedelate autoakude (ja mitte ainult) akude laadimisel.

Temperatuuri mõju pooljuhtide elektritakistusele

Pooljuhtmaterjalide omaduste muutmine temperatuuri mõjul võimaldas neid kasutada järgmiselt:

soojustakistus;

termoelemendid;

külmikud;

küttekehad.

Termistorid

See nimetus viitab pooljuhtseadmetele, mis muudavad soojuse mõjul oma elektritakistust. Need on palju kõrgemad kui metallide omad.

Pooljuhtide TCR väärtus võib olla positiivne või negatiivne tähendus. Selle parameetri järgi jagunevad need positiivseteks "RTS" ja negatiivseteks "NTC" termistoriteks. Neil on erinevad omadused.

Termistori tööks valitakse üks selle voolu-pinge karakteristiku punktidest:

lineaarset sektsiooni kasutatakse temperatuuri reguleerimiseks või muutuvate voolude või pingete kompenseerimiseks;

TCS-iga elementide CVC kahanev haru

Releetermistori kasutamine on mugav protsesside jälgimiseks või mõõtmiseks elektromagnetiline kiirgus esinevad ülikõrgetel sagedustel. See tagas nende kasutamise süsteemides:

1. soojuse juhtimine;

2. tulekahjusignalisatsioon;

3. puistekandjate ja vedelike voolu juhtimine.

Jahutussüsteemides ja transistoride temperatuuri stabiliseerimisel kasutatakse väikese TCR>0 ränitermistore.

termoelemendid

Need pooljuhid töötavad Seebecki fenomeni alusel: kui kahe erineva metalli jootekohta kuumutatakse, tekib suletud vooluringi ristmikul emf. Sel viisil nad pöörduvad soojusenergia elektrisse.

Kahe sellise elemendi konstruktsiooni nimetatakse termopaariks. Selle kasutegur jääb vahemikku 7÷10%.

Termoelemente kasutatakse digitaalsete arvutusseadmete temperatuurimõõturites, mis nõuavad miniatuurseid mõõtmeid ja näitude suurt täpsust, samuti väikese võimsusega vooluallikaid.

Pooljuhtküttekehad ja külmikud

Nad töötavad vastupidine kasutamine termopaarid, mille kaudu juhitakse elektrivoolu. Sel juhul soojendatakse seda ristmiku ühes kohas ja vastupidises kohas jahutatakse.

Seleenil, vismutil, antimonil, telluuril põhinevad pooljuhtühendused võimaldavad tagada termoelemendi temperatuuride erinevuse kuni 60 kraadi. See võimaldas luua pooljuhtidest külmiku disaini, mille temperatuur jahutuskambris on kuni -16 kraadi.

2. Kuidas sõltub juhi eritakistus tema temperatuurist? Millistes ühikutes mõõdetakse temperatuuri takistustegurit?

3. Kuidas seletada juhi takistuse lineaarset sõltuvust temperatuurist?

4. Miks pooljuhtide eritakistus temperatuuri tõustes väheneb?

5. Kirjeldage pooljuhtide sisejuhtivuse protsessi.