Чем обьяснть температурный коэффициент сопротивления?

Question

Чем обьяснть температурный коэффициент сопротивления?

grizli.cont@mail.ru Знаток (415), закрыт 15 лет назад

Чем обьяснть положительный температурный коэффициент сопротивления для металлов и отрицательный для угля и растворов?

Answer 1

Для большинства металлов температурный коэффициент сопротивления положителен: их сопротивление растёт с ростом температуры вследствие рассеяния электронов на фононах (тепловых колебаниях кристаллической решётки) .

Для полупроводников без примесей он отрицателен (сопротивление с ростом температуры падает) , поскольку при повышении температуры всё большее число электронов переходит в зону проводимости, соответственно увеличивается и концентрация дырок. Качественно такой же характер (и по тем же причинам) имеет температурная зависимость сопротивления твёрдых и неполярных жидких диэлектриков. Полярные жидкости уменьшают своё удельное сопротивление с ростом температуры более резко вследствие роста степени диссоциации и уменьшения вязкости.

Answer 2

У металлов и растворов разный механизм проводимости.
В металлах ток проводят электроны. Сопротивление вызвано деффектами в кристаллической решётке металла (электроны натыкаются на ионы металла) . При повышении температуры увеличивается скорость движения ионов и они чаще выскакивают со своих мест в решётке. Увеличивается число деффектов, а значит, и сопротивление.
В растворах электролитов ток проводят ионы растворённого вещества, которые при повышении температуры становятся более подвижными, а значит, лучше проводят ток - сопротивление снижается.
Уголь скорее относится к полупроводникам. В нём при обычной температуре очень мало несвязанных электронов. При высокой температуре их появляется больше. Соответственно, повышается проводимость (снижается сопротивление).