金属の耐性に対する温度の影響
温度は金属の抵抗に大きく影響します。この関係は主に次のように支配されています。
1。温度の上昇、抵抗の増加： ほとんどの金属の場合、温度が上昇すると抵抗が増加します 。これは：
* 熱振動の増加： 温度が上昇すると、金属格子内の原子はより活発に振動します。この増加した動きにより、電子が材料を自由に流れることが困難になり、抵抗が増加します。
* 電子散乱： 振動原子は、電子を移動するための障害として機能し、より頻繁に散乱し、全体的な動きと抵抗性の増加を妨げます。
2。線形関係： 中程度の温度範囲内のほとんどの金属の場合、抵抗の変化はほぼ線形 温度の変化とともに。これは、抵抗が温度の上昇に比例して増加することを意味します。
3。抵抗率： 温度と抵抗の関係は、抵抗率（ρ）の概念を使用して表現できます。 、電流流への抵抗を定量化する材料特性です。金属の場合、次の方程式で表されるように、通常、抵抗率は温度とともに直線的に増加します。
ρ（t）=ρ（t₀）[1 +α（t -t₀）]
どこ：
*ρ（t）は温度tの抵抗率です
*ρ（t₀）は、参照温度t₀（通常は20°C）での抵抗率です
*αは抵抗率の温度係数（材料特性）です
* tは°Cの温度です
4。例外：
* ニクローム（NICR合金）のような一部の金属は、純粋な金属と比較して抵抗率の温度係数（α）をはるかに小さくしています 、それらの抵抗は温度とともにあまり大きく変化しないことを意味します。これにより、加熱要素などのアプリケーションに最適です。
* 非常に低い温度（絶対ゼロ近く）で、一部の金属は 超伝導性**。抵抗がゼロに低下し、エネルギー損失なしの電流が可能になります。
要約：
*ほとんどの金属の場合、熱振動の増加と電子散乱により、抵抗は温度とともに増加します。
*この関係は、一般に中程度の温度範囲内で線形です。
*抵抗率を使用して、材料の温度依存性抵抗を定量化できます。
*ニクロームのような一部の金属は、抵抗率の温度係数が小さく、特定の用途に役立ちます。
*非常に低い温度では、一部の金属は超伝導になり、抵抗がゼロになります。
温度と抵抗の関係を理解することは、さまざまなアプリケーションで重要です。
* 電気回路の設計： さまざまな条件下で適切な回路の動作を確保するには、抵抗に対する温度効果を考慮することが不可欠です。
* 温度センシング： 温度依存性耐性を持つ抵抗器であるサーミスタは、温度検知アプリケーションで広く使用されています。
* 物質科学： 抵抗の温度依存性を研究することは、材料の物理的特性を理解し、望ましい特性を持つ新しい材料を開発するのに役立ちます。
