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金属の抵抗は温度によってどのように異なりますか?

一般に、金属の抵抗は温度の上昇とともに増加します 。これは:

* 熱振動の増加: 温度が上昇すると、金属格子の原子がより活発に振動します。これらの振動は、電子の整然とした流れを破壊し、自由に動き、抵抗を増加させるのが難しくなります。

* 電子散乱: 振動の増加により、電子と振動格子原子の間の衝突が増え、散乱と耐性が増加します。

ただし、いくつかの例外とニュアンスがあります:

* 超伝導性: 非常に低い温度では、一部の金属は超伝導状態に移行し、抵抗はゼロに低下します。

* 非線形挙動: 非常に高い温度では、抵抗と温度の関係は非線形になる可能性があります。抵抗の増加は、遅くなるか、逆になる可能性があります。

* 特定の金属: 炭素のような一部の金属は、特定の温度範囲にわたって温度が上昇する抵抗性の減少を示します。

金属の抵抗と温度の関係は、線形方程式で説明できます:

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r(t)=r(t0)[1 +α(t -t0)]

`` `

どこ:

* r(t)は温度tの抵抗です

* r(t0)は参照温度T0での抵抗です

*αは抵抗の温度係数であり、抵抗が温度とともにどのように変化するかを説明する材料特性です。

要約すると、ほとんどの金属の抵抗は、熱振動の増加と電子散乱により温度が上昇すると増加します。ただし、特定の金属範囲と温度範囲に応じて、例外とバリエーションがあります。

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