观察金属电阻率与温度的关系
金属电阻率

金属电阻率1. 介绍金属电阻率是指金属导体在单位长度和单位横截面积上的电阻。
它是一个重要的物理参数,可以描述金属材料的导电性能。
不同金属的电阻率不同,这取决于金属的晶格结构、杂质含量和温度等因素。
2. 电阻率的定义电阻率(ρ)的定义是,单位长度(l)和单位横截面积(A)上的电阻(R)与导体的电阻率成正比。
数学上,可以用以下等式表示:R = ρ * (l / A)其中,R表示电阻,ρ表示电阻率,l表示导体的长度,A表示导体横截面的面积。
3. 电阻率的单位电阻率的单位是欧姆米(Ω·m)。
欧姆米可以简化为Ω/m,或者用其他形式的单位,例如Ω·cm、Ω·mm等。
4. 影响金属电阻率的因素4.1. 温度温度是影响金属电阻率的重要因素之一。
一般来说,金属的电阻率随着温度的升高而增加。
这是因为随着温度升高,金属原子的热振动增强,电子与金属原子的碰撞增多,电子流通的路径受到阻碍,从而电阻率增加。
4.2. 材料的物理属性金属的晶格结构、晶体缺陷和杂质含量等物理属性也会影响金属的电阻率。
理想的晶体结构和较少的杂质含量通常会导致较低的电阻率。
而晶体缺陷和杂质含量的增加会导致电子的散射增加,进而导致电阻率的增加。
4.3. 应变金属材料在受力时会发生形变,这种形变也会对电阻率产生影响。
一般来说,金属材料受到拉伸时,电阻率会增加。
这是因为形变会引起金属原子的位置变动,从而影响电子的流动,进而增加电阻率。
5. 金属的常见电阻率下面列举了一些常见金属的电阻率值:•银(Ag):1.59 × 10^-8 Ω·m•铜(Cu):1.68 × 10^-8 Ω·m•铝(Al):2.65 × 10^-8 Ω·m•镍(Ni):6.99 × 10^-8 Ω·m•铁(Fe):9.71 × 10^-8 Ω·m•钨(W):5.65 × 10^-8 Ω·m6. 应用金属电阻率是在工程和科学研究中广泛应用的物理特性之一。
热敏电阻特性研究

热敏电阻特性研究【原理】温度是影响材料电阻率的因素。
金属的电阻率随温度升高而增大,电阻温度系数为正值,在一定温度范围内存在线性关系)1()(t t o αρρ+=,大多数纯金属的电阻温度系数α约为℃。
而大多数绝缘料材料和半导体则具有负的电阻温度系数,可以这样定性解释:随着温度升高,会有更多的电子从价带或杂质能带跃迁到导带,产生了更多能参与导电的载流子(电子或空穴)。
载流子浓度增加使导电能力增强,电阻率迅速下降。
尤其半导体材料/0004.0α绝对值比金属大几百倍,有着极其灵敏的电阻温度效应。
用它们(例如等)制成的热敏电阻是性能良好的温度传感元件,可以制作成半导体温度计、湿度计、气压计、微波功率计等等测量仪表,并广泛应用于工业自动控制。
在一定的工作温度范围内,热敏电阻满足4243o MgCr o Fe 、TBT T B T Ae e R R ==−)11(00,式中R T 和R 0分别为温度TK 和T 0 K 下的电阻,A 和B 都是与材料物理性质有关的常数,B 称作热敏电阻常数,与电阻温度系数α的关系为21TB dT dR R −==α。
【仪器与器材】 计算机实时测量系统(温度传感器)和二个电压传感器、待测热敏电阻、加热器及升温容器、电路板与导线、100采样电阻。
Ω【实验内容】第一部分:预备实验(熟悉仪器连接与应用软件使用)小灯泡伏安特性曲线测定1. 打开文件S004.SW ,学习电压传感器的连接与实验设置(包括信号发生器设置)。
2. 实测小灯泡伏安特性曲线并转换成V I −ln 曲线。
3. 学习图形数据处理,求出特性参数。
第二部分:基本实验(测定NTC 热敏电阻的电阻温度特性)1. 测定NTC 热敏电阻的电阻—温度曲线。
2. 求出该热敏电阻的热敏电阻常数B 和25℃时电阻温度系数α。
实验步骤与图形数据处理要点提示 Datastudio1.按电路图连线。
温度传感器连接到SW750接口盒模拟信号通道A ,2个电压传感器分别连接到通道B 、C 。
金属电阻率和温度的关系

金属电阻率和温度的关系引言:金属电阻率与温度之间存在着密切的关系,温度的变化会直接影响金属的电导能力和电阻率。
本文将探讨金属电阻率与温度的关系,并介绍一些常见的金属在不同温度下的电阻率变化规律。
一、金属电阻率的定义和意义金属电阻率是指单位长度和单位截面积的金属导体在单位温度下的电阻值。
它是描述金属导体导电性能的重要物理量,通常用希腊字母ρ(rho)表示。
金属电阻率的大小与金属的物理性质和温度有关。
二、金属电阻率随温度的变化规律1. 金属电阻率随温度的升高而增大当金属导体受热时,其原子和电子的热运动会增强,导致电阻的增加。
这是因为温度的升高会增加金属原子的振动,使电子与原子碰撞的频率增加,从而增加电阻。
因此,金属电阻率随温度的升高而增大,呈现出正相关的关系。
2. 金属电阻率与温度的线性关系在一定温度范围内,一些金属的电阻率与温度之间存在着近似的线性关系。
根据热力学理论,金属电阻率与温度的关系可以用以下线性函数表示:ρ(T) = ρ0[1 + α(T - T0)]其中,ρ(T)表示温度为T时的电阻率,ρ0表示参考温度(通常为20℃)下的电阻率,α为温度系数,T0为参考温度。
3. 温度系数的影响温度系数α是描述金属电阻率随温度变化的斜率,它是一个金属材料的重要参数。
温度系数的正负决定了金属电阻率随温度的变化趋势。
一般来说,温度系数为正的金属,其电阻率随温度的升高而增大;而温度系数为负的金属,其电阻率随温度的升高而减小。
4. 温度对不同金属的影响差异不同金属的电阻率随温度的变化规律有所不同。
以铜和铁为例,铜是一种温度系数为正的金属,其电阻率随温度升高而增大;而铁是一种温度系数为负的金属,其电阻率随温度升高而减小。
这种差异主要是由于金属的晶格结构和电子运动规律的不同所导致的。
5. 温度对导线电阻的影响在实际应用中,温度对导线电阻的影响是非常重要的。
当导线受到高温环境的影响时,其电阻将会增加,从而引起能量损耗和电流传输效率的下降。
金属材料电阻与温度的关系

金属材料电阻与温度的关系
金属导体温度越高,电阻越大,温度越低,电阻越小。 超导现象:当温度降低到一定程度时,某些材料电阻消失。 电阻温度换算公式: R2=R1*(T+t2)/(T+t1) R2 = 0.26 x (235 +(-40))/(235 + 20)=0.1988Ω 计算值 80 A t1-----绕组温度 T------电阻温度常数(铜线取235,铝线取 225) t2-----换算温度(75 °C或15 °C) R1----测量电阻值 R2----换算电阻值。 在温度变化范围不大时,纯金属的电阻率随温度线性地增大,即ρ=ρ0(1+αt),式中 ρ、ρ0分别是t℃和0℃的电阻率 ,α称为电阻的温度系数。多数金属的α≈0.4%。 由于α比金属的线膨胀显著得多( 温度升高 1℃ , 金属长度只膨胀约0.001%) ,在 考虑金属电阻随温度变化时 , 其长度 l和截面积S的变化可略,故R = R0 (1+αt), 式中和分别是金属导体在t℃和0℃的电阻。
金属材料电阻与温度的关系
金属材料电料电阻与温度的关系
扩展资料: 电阻温度系数表示电阻当温度改变1度时,电阻值的相对变化,单位为ppm/℃。
有负温度系数、正温度系数及在某一特定温度下电阻只会发生突变的临界温度系数。 当温度每升高1℃时,导体电阻的增加值与原来电阻的比值,叫做电阻温度系数, 它的单位是1代,其计算公式为 α=(R2-R1)/R1(t2--t1) 式中R1--温度为t1时的电阻值, Ω; R2--温度为t2时的电阻值,Ω。
电阻温度系数并不恒定而是一个随着温度而变化的值。随着温度的增加,电阻 温度系数变小。因此,我们所说的电阻温度系数都是针对特定的温度的。
金属导体的电阻与什么有关

⾦属导体的电阻与什么有关
电阻元件的电阻值⼤⼩⼀般与温度有关,还与导体长度、横截⾯积、材料有关。
多数(⾦属)的电阻随温度的升⾼⽽升⾼,⼀些半导体却相反。
如:玻璃,碳在温度⼀定的情况下,有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率,l为材料的长度,单位为m,s为⾯积,单位为平⽅⽶。
电阻率相关知识
电阻率是⽤来表⽰各种物质电阻特性的物理量,某种材料制成的长为1⽶,横截⾯积为1平⽅⽶的导体的电阻,在数值上等于这种材料的电阻率。
它反映物质对电流阻碍作⽤的属性,它与物质的种类有关,还受温度影响。
1、电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。
在温度变化不⼤的范围内,⼏乎所有⾦属的电阻率都随温度作线性变化,即ρ=ρ0(1+at),式中t是摄⽒温度,ρ是0℃时的电阻率,a是电阻率温度系数,利⽤这⼀性质可制成电阻温度计,有些合⾦电阻率受温度的影响很⼩,常⽤来作标准电阻。
2、由于电阻率随温度改变,故对于某些电器的电阻,必须说明它们所处的物理状态。
如⼀个“220V,40W”电灯灯丝的电阻,正常发光时是1210Ω,未通电时只有100欧左右。
3、电阻率和电阻是两个不同的概念,电阻率是反映物质对电流阻碍作⽤的属性,电阻是反映物体对电流阻碍作⽤的属性。
电阻与温度的关系知识讲解

一:探究影响导线电阻的因素:
1、影响因素:导体的长度(L)、横截面积(S)、材料
2、探究的方法:控制变量法
A B C
D
3、实验原理图
A
A
RX
A’ B’ C’ D’
12
v
v
4、实验步骤: (1)横截面积、材料相同,长度不同:
A
A’
B
B’
C
C’
D
D’
V 量程5V
L 123
U/V
I/A
R/Ω
A 量程0.5A
1、探究金属的电阻随温度的关系: 步骤一:请你计算当灯泡正常发光时(220V,25W) 的电阻?
R=1936Ω
步骤二: 现有一 ( 220V,25W)的灯泡,将此灯泡接于6V 的学生电源,用伏安法测此时灯泡的电阻
实验结论:
金属材料的电阻率随温度的升高而变大,随温度的降低而减少。
2、探究半导体的电阻随温度的关系:
请分析滑动变阻器的原理
• 4、如图所示,A、B、C、D是滑线变阻器的四个接线柱,现 把此变阻器串联接人电路中,并要求滑片P向接线柱C移动时 电路中的电流减小,则接人电路的接线柱可以是( CD )
• A.A和B B.A和C C.B和C
D.B和D
请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有
哪些不同之处 ?
二、电阻率随温度的变化关系
灯泡
加热 半导体
热敏电阻
实验结论:
绝缘体和半导体的电阻率随温度的升高而减小,随温度的降低 而增加。
金属导体:导电性能好,电阻率随温度的升高而 变大,随温度的降低而减少。
半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻 率随温度的升高而减小,导电性能由外界条件所控制, 如改变温度、光照、掺入微量杂质等
实验九 金属电阻温度系数实验

实验九 金属电阻温度系数实验【实验目的】1、了解和测量金属电阻与温度的关系;2、了解金属电阻温度系数的测定原理;3、了解测量金属电阻温度系数的方法。
【实验仪器】电磁学综合实验平台 、PT100传感器 、CU50传感器 、加热井、温度传感器特性实验模板;【实验原理】1、电阻与温度的关系大多数金属导体的电阻随温度而变化的关系可由下式表示:()[]001t t R R t -+=α式中:t R 、0R 分别为热电阻在t ℃和0t ℃时的电阻值;α为热电阻的电阻温度系数(1/℃);t 为被测温度(℃)。
从式中可见,只要α保持不变(常数),则金属电阻t R 将随温度线性地增加。
其灵敏度为 αα===00011R R dt dR R K t 由此可见,α越大,灵敏度K 就越大。
纯金属的电阻温度系数α为(0.3%~0.6%)/℃。
但是,绝大多数金属导体的α也不是常数,它也随温度变化而变化,只能在一定的温度范围内,把它近似地看作为一个常数。
不同的金属导体,α保持常数所对应的温度不相同,而且这个范围均小于该导体能够工作的温度范围。
2、铂热电阻由于铂热电阻的物理化学性能在高温和氧化性介质中很稳定,重复性好,测量精度高,其电阻值与温度之间的关系近似线性关系,它既能作为工业用测温元件,又能作国际温度标准,按国际温标IPTS -68规定,在-259.39~630.74℃温度范围内,用铂热电阻温度计作为基准器。
铂热电阻与温度的关系,在0~630.74℃以内为()201Bt At R R t ++=在-190~0℃范围内为 ()[]3201001-+++=t C Bt At R R t。
金属材料的电阻率随温度的变化

金属材料的电阻率随温度的变化
金属材料的电阻率随温度的变化表现为以下特点:
在温度不高、温度变化不大的范围内,几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即与温度t的关系是ρ=ρ0*(1+α*t),其中ρ0是温度为0℃时的电阻率,α是电阻率的温度系数,与材料有关。
例如,锰铜的α约为10^-110℃^-1,这意味着锰铜电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小,适合于作标准电阻。
随着温度的升高,金属材料的电阻率会增大。
这是因为金属中的晶格结构随着温度升高而发生振动加剧,导致电子与晶格原子之间的碰撞增多,从而使电阻率增大。
然而,在高温下(例如超过1000℃),某些金属(如铜)的电阻率会随着温度的升高而减小。
这是由于高温下晶格振动加剧,电子的平均自由程减小,使得电流通过金属的阻力减小,从而导致电阻率降低。
综上所述,金属材料的电阻率随温度的变化表现为:在低温、室温范围内,电阻率随温度线性增大;在高温范围内,电阻率的变化则取决于具体材料的性质。
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观察金属电阻率与温度 的关系解决难点: Nhomakorabea
通过把抽象的金属电阻随温度的变化情况 具象化,帮助学生理解记忆金属材料的电 阻率随温度升高而增加。
实验原理
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实验仪器:
电池盒四个,一号电池4节,小灯泡一 个,单刀单掷开关一个,导线若干, 日光灯灯丝一个,酒精灯一个 ,火柴一 盒
实验现象
灯丝靠近酒精灯,温度升高,小灯泡由亮变暗; 灯丝远离酒精灯,温度降低,小灯泡由暗变亮;
现象分析
加热灯丝 灯丝电阻 率提高 小灯泡变暗 灯丝电阻变 大 通过小灯泡 电流减小 回路中电阻 增大
创新点
在讲课过程中,如果只是对金属电阻 率随温度变化情况进行讲解,学生不 易理解及记忆,把不可见的金属电阻 率的变化转化为可见的小灯泡亮度的 变化,实验效果非常明显,加深学生 印象,提高学生知识点掌握程度,提 高学生学习兴趣。