金属加熱時の抵抗変化について。スキーム、説明

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金属を加熱したときの抵抗の変化について。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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学校の物理コースでは、加熱すると導体の抵抗がどのように変化し、増加するかについて説明します。ほとんどの金属の加熱中の抵抗率の相対増加係数は、1/273 = 0,0036 1/°C に近くなります (差は 0,0030 ～ 0,0044 の範囲です)。金属が溶けると抵抗はどのように変化しますか?

図 1 は、加熱時の銅の抵抗率の変化のグラフを示しています。見てわかるように、溶融温度では抵抗が 2,07 倍に跳ね上がります。したがって、銅の比抵抗は、常温（20℃）から溶解温度までの間で5,3倍（係数K1）増加し、溶解中はさらに2,07倍（係数K2）、合計10,82倍（係数K3）となります。 = K1K2)。

これらの係数は、表にさまざまな金属に対して示されています。R は、断面積 1 mm2 の特定の金属で作られた、長さ XNUMX キロメートルのワイヤの抵抗です。 Tmelt は金属の溶解温度です (金属は抵抗が大きい順に並べられています)。

* ニッケルの特殊な特性のため、データは提供されていません (下記参照)。
**データが見つかりません。
*** 水銀の通常の温度は融点 (-39°C) です。ニッケルの場合、抵抗率は非常に異常な挙動を示します (図 2)。最初は増加しますが、温度が 358°C までのみで、その後急激に減少し、400°C を超える温度では室温よりも低くなります。ビスマスは非常に珍しい金属です。溶解中に抵抗率が急激に減少するため、溶融金属の抵抗は室温での固体の抵抗よりも低くなります。

タングステンの K1 係数の値が高いことにも注目してください。これが、白熱電球がスイッチを入れた瞬間のフィラメント抵抗が、動作モードよりも何倍も小さい理由です (これが、白熱電球が最も頻繁に切れる理由です)。

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