저항의 온도 계수는 저항의 변화와 온도 상승 사이의 관계를 보여주는 매개 변수입니다. 금속의 저항은 온도가 증가함에 따라 선형적으로 증가합니다.
온도의 각도 변화에 따른 저항 값의 변화를 저항의 온도 계수라고 합니다.
1. 저항의 온도 계수의 심볼
기호 α(알파)로 표시됩니다.
2. 저항의 온도 계수 단위
저항의 온도 계수 (α)의 단위는 ° C당입니다.
3. 저항의 온도 계수 공식
저항은 온도 T1도에서 R1, T2도에서 R2입니다.
T0 는 섭씨 0도의 온도입니다. 온도 't'에서의 저항은 다음과 같이 주어질 수 있습니다.
αo는 0°C에서 물질의 저항의 온도 계수라고 하며, 온도 계수의 공식은 다음과 같습니다.
4. 온도와 저항의 관계
온도 t에서의 저항은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
재료의 저항은 다음에 따라 다릅니다.
1. 초기온도에서의 물질의 저항
2. 저항-αo의 온도계수
3. 기온 상승 - Δt
20°C에서 물질의 저항 온도 계수는 다음과 같습니다.
금속의 온도 계수는 양수인 반면 절연체와 반도체의 온도 계수는 음수입니다.
1) 온도가 상승함에 따라 금속 물질의 저항성이 증가하는 이유
금속은 결정 구조에서 무작위로 움직이는 자유 전자를 가지고 있습니다. 온도가 상승함에 따라 자유 전자의 무작위 운동과 원자 간 진동이 증가하고 그 결과 금속 내부의 전자 간의 충돌률이 증가합니다.
증가된 충돌 속도는 금속을 통한 전자의 흐름을 방해하므로 금속의 저항이 증가합니다. 따라서 금속의 온도 계수는 양수입니다.
금속 물질과 달리 반도체 및 절연체 물질의 저항은 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 반도체 및 절연체 재료는 음의 온도 계수를 갖습니다.
2) 비금속 물질의 저항성이 온도가 증가함에 따라 감소하는 이유
온도가 상승하면 결정의 열 에너지가 증가하고 결과적으로 공유 결합이 끊어지기 시작하여 결정에서 더 많은 전자를 방출합니다. 이제 더 많은 전자가 가전자대를 떠나 금지된 틈을 통과하여 전도대에 도달합니다.
가전자대에서 전도대까지 도달하는 자유 전자의 수는 온도가 증가함에 따라 증가합니다. 따라서 비금속 물질의 저항은 온도가 증가함에 따라 감소합니다.
3) 저항의 온도 계수에 대한 예시
전구 필라멘트의 저항은 110°C의 온도에서 112Ω이고 저항은 375°C에서 180Ω입니다. 온도 계수를 계산합니다.
전구 필라멘트의 저항은 100°C의 온도에서 100Ω입니다. TCR이 °C당 0.005이면 저항은 의 온도에서 200Ω이 됩니다.
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