为什么金属的电阻随温度升高而变大
温度与电阻之间的关系
温度与电阻之间的关系温度与电阻之间的关系1. 引言温度与电阻之间的关系是我们在日常生活和科学研究中经常遇到的一个重要问题。
温度对于电子元件和导体的电阻性能具有显著影响，这种关系在电子工程和物理学领域中被广泛研究和应用。
本文将深入探讨温度与电阻之间的关系，并对相关概念和现象进行分析和解释。
2. 温度的物理意义温度是一种描述物体热平衡状态的物理量，用来衡量物体内部微观粒子的平均动能。
温度的单位通常使用开尔文（Kelvin，K）或摄氏度（Celsius，℃）来表示。
在绝对零度（0K）下，无所有物质的微观粒子运动，温度为0K时被认为是不可能的。
3. 电阻的基本概念电阻是一个电子元件或导体对电流流动的阻碍程度，它是电流和电压之比的物理量。
电阻的单位用欧姆（Ohm，Ω）表示。
正常情况下，电阻的大小是固定的，但是当温度发生变化时，电阻也会发生改变。
4. 电阻与温度的关系4.1 温度对金属导体电阻的影响根据欧姆定律，电阻（R）与电流（I）和电压（V）成正比，即R =V/I。
然而，在实际情况下，当金属导体的温度升高时，电阻将发生变化。
一般来说，金属导体的电阻随着温度的升高而增加。
4.2 温度对半导体电阻的影响与金属导体不同，当半导体材料的温度升高时，电阻会发生一些非线性的变化。
在半导体中，增加温度会导致载流子的数量增加，从而降低了电阻。
这是因为高温下，载流子更容易被激发出来，从而提高了电导率。
5. 温度系数与电阻温度变化的关系在描述电阻与温度之间关系时，我们引入了一个概念，即温度系数。
温度系数（α）是电阻随温度变化率的比例系数。
它的单位是每摄氏度Ω/℃。
不同的物质和材料具有不同的温度系数。
6. 温度对电阻的影响机制在解释温度与电阻之间的关系时，我们需要考虑材料中的原子结构和电子运动。
当温度升高时，原子和分子的振动会增强，从而对电子运动施加阻力。
这种阻力会影响电子在材料中的流动，从而改变了电阻。
7. 应用举例7.1 温度传感器温度传感器是一种基于温度与电阻关系的设备。
温度升高电阻怎么变化
温度升⾼电阻怎么变化 电阻在我们⽣活中处处发⽣，有些同学好奇温度升⾼后电阻会怎么变化呢。
下⾯是由店铺⼩编为⼤家整理的“温度升⾼电阻怎么变化”，仅供参考，欢迎⼤家阅读。
温度升⾼电阻怎么变化 那得看形成电阻的材料温度特性怎样。
⼤部分材料，温度升⾼时电阻增⼤，如⾦属电阻等; 有些材料，温度升⾼时电阻减⼩，热敏电阻; 还有些材料在某些温度段，电阻变化⾮常⼩，可认为不变，如氧化钉、氧化铅。
拓展阅读：电阻单位换算公式 电阻单位换算关系： ①1TΩ=1000GΩ; ②1GΩ=1000MΩ; ③1MΩ=1000KΩ; ④1KΩ=1000Ω ⑤1MΩ=1000000Ω 电阻的定义 导体对电流的阻碍作⽤就叫该导体的电阻。
电阻(Resistance，通常⽤“R”表⽰)是⼀个物理量，在物理学中表⽰导体对电流阻碍作⽤的⼤⼩。
导体的电阻越⼤，表⽰导体对电流的阻碍作⽤越⼤。
不同的导体，电阻⼀般不同，电阻是导体本⾝的⼀种性质。
导体的电阻通常⽤字⺟R表⽰，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号为Ω ⾦属导体中的电流是⾃由电⼦定向移动形成的。
⾃由电⼦在运动中要与⾦属正离⼦频繁碰撞，每秒钟的碰撞次数⾼达1015左右。
这种碰撞阻碍了⾃由电⼦的定向移动，表⽰这种阻碍作⽤的物理量叫作电阻。
不但⾦属导体有电阻，其他物体也有电阻。
导体的电阻是由它本⾝的物理条件决定的，⾦属导体的电阻是由它的材料性质、⻓短、粗细(横截⾯积)以及使⽤温度决定的[2] 。
电阻是描述导体导电性能的物理量，⽤R表⽰。
电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的⽐值来定义，即：[3] 所以，当导体两端的电压⼀定时，电阻愈⼤，通过的电流就愈⼩;反之，电阻愈⼩，通过的电流就愈⼤。
因此，电阻的⼤⼩可以⽤来衡量导体对电流阻碍作⽤的强弱，即导电性能的好坏。
电阻的量值与导体的材料、形状、体积以及周围环境等因素有关[3] 。
电阻率描述导体导电性能的参数。
对于由某种材料制成的柱形均匀导体，其电阻R与⻓度L成正⽐，与横截⾯积S成反⽐，即：[3] 式中ρ为⽐例系数，由导体的材料和周围温度所决定，称为电阻率。
材料物理导论-思考题4
第三章 材料的电学1.说明量子自由导电理论与经典导电理论的异同。
经典导电理论：金属是由原子点阵组成的，价电子是完全自由的，可以在整个金属中自由运动自由电子的运动遵守经典力学的运动规律，遵守气体分子运动论。
这些电子在一般情况下可沿所有方向运动。
在电场作用下自由电子将沿电场的反方向运动，从而在金属中产生电流。
电子与原子的碰撞妨碍电子的继续加速，形成电阻。
量子自由导电理论：金属离子所形成的势场各处都是均匀的，价电子是共有化的，它们不束缚于某个原子上，可以在整个金属内自由地运动，电子之间没有相互作用。
电子运动服从量子力学原理 。
2. 一块n 型硅半导体，其施主浓度N D ＝1015／cm 3，本征费米能级Ei 在禁带正中，费米能级E F 在Ei 之上0.29eV 处，设施主电离能∆E D ＝0.05eV ，试计算在T ＝300K 时，施主能级上的电子浓度对于硅半导，其禁带E=E C -E V =1.12ev又由题可知：E F -Ei=0.29ev ，∆E D = E C -E D = 0.05eV所以 E D -E F =0.5E-∆E D -（E F -Ei ）=0.22ev将 N D ＝1015／cm 3，E D -E F = 0.22ev ，T=300K ，k=1.38 x 10-23带入下式因此施主能级上的电子浓度n D =4.06 x 1011／cm 33.为什么金属的电阻随温度的上升而增加，半导体却降低？半导体是靠载流子(空穴或电子)导电的，温度升高，载流子增多，导电性增强；金属晶体里边，温度升高原子核振动加剧，碰撞电子使之减速的概率增加，电阻率上升4.在实际工程中往往需要金属既有良好的导电性又有高的强度，假如足够高的强度既可以通过冷加工获得，也可以由固溶强化得到，从导电率的要求看，你建议采用哪种强化方法？为什么？采用冷加工的方法，固溶强化会使金属的电导率大大降低，主要原因是溶质原子的溶入引起溶剂点阵的畸变，量子力学可以证明，当电子波在绝对零度下通过一个完整的晶体点阵()11exp()2DD D D D F N n N fE E E kT==-+时，将不受到散射而无阻碍地传播，这时电阻率为0，而电导率应为无穷大。
温度对 金属导体 电阻 公式
温度对金属导体电阻公式我们需要了解金属导体的基本特性。
金属导体是一类具有良好导电性能的材料，常见的金属导体包括铜、铝、铁等。
金属导体的电阻主要由电子和离子的碰撞所引起。
在低温下，电子的速度较低，碰撞频率较小，电阻相对较小；而在高温下，电子的速度增大，碰撞频率增加，电阻相对较大。
根据经典物理学的研究，金属导体的电阻与温度之间存在一定的关系，可以用以下公式表示：R = R0[1 + α(T - T0)]其中，R表示金属导体在温度T下的电阻，R0表示金属导体在参考温度T0下的电阻，α表示温度系数。
从公式中可以看出，当温度T与参考温度T0相等时，金属导体的电阻为R0，即在参考温度下的电阻值。
而随着温度的增加，金属导体的电阻也会相应地增加。
这是因为随着温度的升高，金属导体中的电子与离子的碰撞频率增加，导致了电阻的增加。
在公式中，α表示温度系数，它是一个与金属导体特性相关的常数。
不同的金属导体具有不同的温度系数。
例如，铜的温度系数为0.00393/℃，铝的温度系数为0.00429/℃。
温度系数的大小决定了金属导体电阻与温度变化的敏感程度。
温度系数越大，金属导体的电阻对温度的变化越敏感。
需要注意的是，金属导体的温度系数并不是恒定不变的，它随着温度的变化而变化。
在一定温度范围内，温度系数可以近似看作是一个常数。
但在较高温度下，金属导体的温度系数会随温度的变化而发生较大变化，这需要进行更加精确的计算和分析。
金属导体的电阻与温度还存在一种特殊的现象，即温度对电阻的影响并非线性的。
在一些金属导体中，当温度较低时，电阻随温度的升高呈线性增加。
但随着温度进一步升高，电阻的变化趋势可能会发生变化，呈现出非线性的特征。
这是由于金属导体中的电子和离子在不同温度下的运动规律不同所导致的。
总结起来，金属导体的电阻与温度之间存在着一定的关系。
随着温度的升高，金属导体的电阻也会相应地增加。
这是由于电子与离子的碰撞频率增加所导致的。
温度系数是一个与金属导体特性相关的常数，它决定了金属导体电阻对温度变化的敏感程度。
第六章 温度测量--热电阻传感器
电阻式温度传感器电阻式传感器广泛应用于测量-200～960℃范围内的温度。
它是利用导体或半导体的电阻率随温度变化而变化原理而工作的，用仪表测量出电阻的变化，从而得到与电阻值相对应的温度值。
电阻式传感器按照其制造材料分可分为：金属（铂和铜）热电阻及半导体热电阻(热敏电阻)两大类。
一、 常用的金属热电阻金属热电阻传感器一般称作热电阻传感器，是利用金属导体的电阻值随温度的升高而增大的原理进行测温的。
温度是分子平均动能的标志，当温度升高，金属晶格的动能增加，从而导致振动加剧，使自由电子通过金属内部时阻碍增加，金属导电能力下降，即电阻增加。
通过测量导体的电阻变化情况就可以得到温度变化情况。
最基本的热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，如图7-1所示。
主要制造材料是铂和铜。
测量温度范围-220～+850℃。
在特殊情况下，低温可测量至1K （-272℃），高温可测量至1000℃。
1、铂热电阻铂热电阻是目前公认的制造热电阻最好的材料，它性能稳定，重复性好，长时间稳定的复现性可达10-4 K ，是目前测温复现性最好的一种温度计。
同时其测量精度高。
在氧化性介质中、甚至在高温下，其物理、化学性能都很稳定，其阻值与温度之间几乎成线性变化。
但其在还原性介质中，特别是高温易从氧化物中还原出来的气体所污染，改变它的电阻与温度关系，此外其电阻温度系数小，价格较高。
因此，主要作为标准电阻温度计和高精度温度测量。
铂电阻的精度与铂的提纯程度有关，因此铂电阻的纯度是以W （100）表示：100)100(R R W =（6-1） W （100）越高，表示铂丝纯度越高。
国际实用温标规定，作为基准器的铂电阻，W （100）≥1.3925。
目前技术水平已达到W （100）＝1.3930，工业用铂电阻的纯度W （100）为1.387～1.390。
中国常用的铂电阻有两种，分度号分别为Pt50和Pt100。
即在0℃时电阻分别为50Ω和100Ω。
金属电阻和温度的关系
金属电阻和温度的关系
金属电阻和温度之间有一定的关系，一般来说，金属的电阻随温度的升高而增加。
这是因为金属中的电子在温度升高的情况下会有更多的热运动，碰撞次数增加，导致电流受阻，从而电阻值变大。
具体来说，金属电阻随温度的变化可以通过温度系数来描述，即温度系数是一种衡量金属电阻随温度变化的指标。
一般情况下，金属的温度系数为正值，即温度升高时电阻值增加。
不同的金属具有不同的温度系数，如铜的温度系数为0.00393
（1/℃），铁的温度系数为0.00651（1/℃）。
此外，温度对金属电阻的影响还可以用温度相关方程来描述。
常见的温度相关方程有线性关系、指数关系和多项式关系等，具体的关系需要通过实验测量和数据拟合来确定。
电阻的大小与哪些因素有关的结论
电阻的大小与哪些因素有关的结论全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电阻是电路中的一种基本元件，它的大小受到多种因素的影响。
在电路中，电阻的大小直接影响电流的大小和电压的分布。
了解电阻的大小与哪些因素有关是十分重要的。
本文将从材料、长度、横截面积、温度等多个角度探讨电阻的大小与哪些因素有关。
首先要讨论的是电阻的材料。
电阻的大小与其材料的导电性质密切相关。
通常情况下，金属是良好的导体，电阻很小；而绝缘体则是较差的导体，电阻较大。
在金属导体中，银、铜、铝等具有较大导电性能，因此其电阻也相对较小；而在绝缘体中，陶瓷、木材等的电阻则较大。
在选择材料时，需要根据具体的电路要求来选择，以确保电路的正常工作。
其次是电阻的长度。
电阻的长度对其电阻值具有很大的影响。
根据欧姆定律，电阻的大小与电压和电流的关系为R=V/I。
可以看出，当电压和电流不变时，电阻的大小与长度成正比。
也就是说，电阻的长度增加，电阻的值也会增加。
因此在设计电路时，需要根据要求选择合适长度的电阻。
温度也是影响电阻值的重要因素之一。
一般情况下，温度升高会导致导体的电阻增加，即电阻温度系数为正。
这是因为在高温下，导体中的自由电子受到晶格的振动和碰撞影响，从而导致电子的迁移速度变慢，电阻增大。
因此在实际应用中，需要考虑电阻的温度特性，选择合适的电阻来保证电路的稳定工作。
电阻的大小与材料、长度、横截面积、温度等多个因素有关。
在设计电路时，需要综合考虑这些因素，选择合适的电阻来满足电路的需求。
只有充分了解电阻与这些因素之间的关系，才能更好地设计和调试电路，确保电路的正常工作。
希望本文能帮助读者更好地理解电阻的大小与相关因素之间的关系。
第二篇示例：电阻是电路中一个重要的元件，它具有阻碍电流流动的功能。
电阻的大小受多种因素的影响，因此在设计和选择电阻时需要考虑这些因素。
本文将探讨电阻的大小与哪些因素有关。
电阻的大小与电阻的材料有关。
电阻的材料不同，电阻的大小也会有所差异。
金属材料中的电导机制与电阻率的变化规律
金属材料中的电导机制与电阻率的变化规律金属材料是一类具有良好导电性能的材料，电导机制和电阻率的变化规律是研究金属材料中电导特性的重要课题。
在这篇文章中，我们将探讨金属材料中的电导机制以及影响电阻率的因素。
一、电导机制金属材料中的电导机制主要是通过自由电子在晶体中的运动来产生的。
金属材料中存在大量自由电子，这些电子不受束缚，能够自由在晶体中移动。
当施加电场时，自由电子会受到电场力的作用，从而形成电流。
自由电子在金属材料中的运动是由晶格中的正离子排列引起的。
正离子处于晶格中固定的位置，但会随着温度的增加而产生振动。
这种正离子的振动会对自由电子的运动造成阻碍，从而引起电阻。
因此，在金属材料中，电流的流动是在自由电子受到正离子振动造成的碰撞后进行的。
二、电阻率的变化规律电阻率是描述金属材料导电性能的物理量，它受到多种因素的影响。
1. 温度的影响：温度对电阻率的影响比较大。
随着温度的升高，金属材料中的正离子振动加剧，自由电子与正离子的碰撞增多，电阻率会增加。
这是因为随着温度的增加，金属的导电性能逐渐减弱。
2. 杂质的影响：金属材料中的杂质也会影响电阻率。
杂质的存在会对自由电子的运动产生干扰，增加电阻。
具体来说，杂质会与自由电子碰撞，使电子的自由运动受到阻碍，从而增大电阻率。
3. 晶粒的影响：金属材料中的晶粒结构也会影响电阻率。
晶粒越细小，排列越有序，导电性能越好。
这是因为细小的晶粒能够更好地限制电子的运动，减少电子之间的散射，从而降低电阻率。
4. 外加电场的影响：外加电场也会影响金属材料中的电阻率。
当外加电场较强时，自由电子受到的碰撞次数增多，电阻率增加。
而当外加电场趋近于零时，自由电子运动受到较少的阻碍，电阻率减小。
总之，金属材料中的电导机制是通过自由电子在晶体中的运动来实现的，电阻率的变化受到温度、杂质、晶粒和外加电场等因素的影响。
了解电导机制和电阻率的变化规律，对于研究金属材料的导电性质以及相关应用具有重要意义。
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为什么金属的电阻随温度升高而变大？
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,金属的电阻率就增大了,随着温度的升高。
半导体温度升高时电阻变大还是变小？
对于本征半导体，本征激发起决定性因素，T升高时电阻下降；
对于杂质半导体，在温度很低时，本征电离可忽略，T升高，杂质电离的载流子越来越多，电阻下降
进入室温区，杂质已经全部电离，而本征激发还不重要，T升高，晶格震动散射加剧，电阻升高。
高温区，本征激发起主要作用，T升高，本征激发明显，电阻下降。
总的趋势是先降再升最后降
如果说是普通电阻，那才说是一般随温度升高变大。