Coefficiente di temperatura rame
coefficiente di resistenza alla temperatura del rame
Questo articolo riguarda la conduttività elettrica in generale. Per altri tipi di conducibilità, vedi Conducibilità. Per le applicazioni specifiche negli elementi elettrici, vedi Resistenza elettrica e conduttività.
La resistività elettrica (chiamata anche resistenza elettrica specifica o resistività di volume) è una proprietà fondamentale di un materiale che misura quanto fortemente resiste alla corrente elettrica. Una bassa resistività indica un materiale che permette facilmente la corrente elettrica. La resistività è comunemente rappresentata dalla lettera greca ρ (rho). L’unità SI della resistività elettrica è l’ohm-metro (Ω⋅m).[1][2][3] Per esempio, se un cubo solido di 1 m di materiale ha dei contatti a foglio su due facce opposte, e la resistenza tra questi contatti è 1 Ω, allora la resistività del materiale è 1 Ω⋅m.
La conduttività elettrica o conduttanza specifica è il reciproco della resistività elettrica. Rappresenta la capacità di un materiale di condurre la corrente elettrica. È comunemente indicata dalla lettera greca σ (sigma), ma κ (kappa) (specialmente in ingegneria elettrica) e γ (gamma) sono talvolta usati. L’unità SI della conduttività elettrica è il siemens per metro (S/m).
calcolatrice del coefficiente di temperatura della resistenza
Il coefficiente di resistenza di temperatura (TCR) è il calcolo di un cambiamento relativo di resistenza per grado di cambiamento di temperatura. Si misura in ppm/°C (1 ppm = 0,0001%) ed è definito come: TCR = (R2- R1)/ R1 (T2- T1). Per i resistori di alta precisione, questa specifica è tipicamente espressa in parti per milione (ppm) per gradi Celsius, con riferimento alla normale temperatura ambiente, tipicamente +25°C.
Nonostante l’importanza di questa specifica, i singoli produttori di resistori usano metodi diversi per definire il TCR sulle loro schede tecniche pubblicate. Nella maggior parte dei casi, questa definizione non fornisce informazioni sufficienti per consentire all’utente finale di prevedere con precisione l’influenza delle variazioni di temperatura sul valore della resistenza. Dove tali variazioni di TCR pubblicate sono preoccupanti, naturalmente, è nel loro potenziale di creare incertezza di misura. In particolare, nelle applicazioni in cui le prestazioni di alta precisione del resistore e la stabilità della temperatura sono requisiti assoluti. Questa incertezza si crea quando non c’è sufficiente fiducia che una specifica TCR sia stata calcolata con dati sufficienti per consentire la previsione accurata del vero impatto del cambiamento di temperatura sulle prestazioni del resistore.
coefficiente di temperatura della resistenza dell’esperimento del rame
Il cambiamento della resistenza elettrica ha un’influenza sui circuiti elettrici ed elettronici. In alcuni può dare luogo a cambiamenti significativi. Di conseguenza, il coefficiente di temperatura della resistenza è un parametro importante per molte applicazioni.
Un effetto deriva dal numero di collisioni che avvengono tra i portatori di carica e gli atomi nel materiale. All’aumentare della temperatura aumenta anche il numero di collisioni e quindi si può immaginare che ci sarà un aumento marginale della resistenza con la temperatura.
Questo può non essere sempre il caso, perché alcuni materiali hanno un coefficiente di temperatura negativo della resistenza. Questo può essere causato dal fatto che con l’aumentare della temperatura vengono rilasciati ulteriori portatori di carica che porteranno a una diminuzione della resistenza con la temperatura. Come ci si potrebbe aspettare, questo effetto è spesso visto nei materiali semiconduttori.
Quando si guarda la dipendenza dalla temperatura della resistenza, si assume normalmente che il coefficiente di temperatura della resistenza segua una legge lineare. Questo è il caso intorno alla temperatura ambiente e per i metalli e molti altri materiali. Tuttavia si è scoperto che gli effetti della resistenza derivanti dal numero di collisioni non è sempre costante, in particolare a temperature molto basse per questi materiali.
feedback
Lasciamo che un conduttore metallico che ha una resistenza di Ro a 0°C venga riscaldato di t°C e che la sua resistenza a questa temperatura sia Rt. Quindi, considerando i normali intervalli di temperatura, si trova che l’aumento della resistenza ∆R=Rt-R0 dipende da,
Quando la temperatura di un conduttore diminuisce, anche la sua resistenza diminuisce. In Fig. 1 è mostrato il grafico temperatura/resistenza per il rame ed è praticamente una linea retta. Se questa linea viene estesa all’indietro, taglierebbe l’asse della temperatura in un punto in cui la temperatura è – 234,5°C (un numero abbastanza facile da ricordare). Significa che teoricamente, la resistenza del conduttore di rame diventerà zero in questo punto anche se, come mostrato dalla linea continua, in pratica, la curva si allontana da una linea retta a temperature molto basse. Dai due triangoli simili di Fig. 1 si vede che :
