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温度と抵抗の関係は何ですか?

温度と抵抗の関係は、材料に依存します。材料には2つの主なタイプがあります。

1。導体:

* 陽性温度係数(PTC): ほとんどの金属は正の温度係数を示します。つまり、温度が上昇すると抵抗が増加します。これは、温度の上昇により、材料の原子がより多くの振動を引き起こし、電子の流れを妨げ、抵抗を増加させるためです。

2。半導体:

* 負の温度係数(NTC): 半導体には負の温度係数があり、温度が上昇すると抵抗が減少します。これは、高温での伝導に利用できる自由電荷キャリアの数が増加したためです。

もっと詳細な説明:

* 金属: 金属の原子は格子構造に配置されており、自由電子はこの格子を通り抜けて電流を運ぶことができます。温度が上昇すると、原子がより多くの振動を行い、遊離電子との衝突を引き起こし、動きが難しくなり、抵抗が増加します。

* 半導体: 半導体は金属よりも遊離電子が少なく、通常は抵抗がはるかに高くなります。温度が上昇すると、より多くの電子が結合から解放されるのに十分なエネルギーを獲得し、電荷キャリアの数を増やし、全体的な抵抗を減らします。

重要な注意: 温度と抵抗の関係は線形ではありません。材料の特性と温度範囲を考慮に入れる、より複雑な方程式によって説明できます。

実際のアプリケーション:

抵抗の温度依存性は、以下を含む多くのアプリケーションで使用されます。

* サーミスタ: これらは、大きな負の温度係数を持つ半導体材料で作られた抵抗です。それらは温度センシングおよび制御システムで使用されます。

* 抵抗温度検出器(RTD): これらは、予測可能な正の温度係数を持つ金属で作られており、正確な温度測定に使用されます。

* ヒューズ: これらは、電流が安全な制限を超えたときに回路を溶かして中断するために抵抗の温度依存性を使用する安全装置です。

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