Температур нэмэгдэхэд дамжуулагчийн эсэргүүцэл хэрхэн өөрчлөгдөх вэ? Металлын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал

Бодис бүр өөрийн гэсэн эсэргүүцэлтэй байдаг. Түүнээс гадна эсэргүүцэл нь дамжуулагчийн температураас хамаарна. Үүнийг дараах туршилтаар баталгаажуулъя.

Ган спиральаар гүйдлийг дамжуулцгаая. Спираль бүхий хэлхээнд бид амперметрийг цувралаар холбодог. Энэ нь тодорхой үнэ цэнийг харуулах болно. Одоо бид хийн шарагчийн дөлөөр спираль халаана. Амперметрээр харуулсан одоогийн утга буурах болно. Өөрөөр хэлбэл, одоогийн хүч нь дамжуулагчийн температураас хамаарна.

Температураас хамааран эсэргүүцэл өөрчлөгддөг

0 градусын температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл R0-тэй тэнцүү, t температурт эсэргүүцэл нь R-тэй тэнцүү байна гэж бодъё, тэгвэл эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлт нь температурын t-ийн өөрчлөлттэй шууд пропорциональ байна:

  • (R-R0)/R=a*t.

Энэ томъёонд а нь пропорциональ коэффициент бөгөөд үүнийг температурын коэффициент гэж нэрлэдэг. Энэ нь бодисын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарлыг тодорхойлдог.

Эсэргүүцлийн температурын коэффициентдамжуулагчийг 1 Келвинээр халаах үед түүний эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлттэй тоон хувьд тэнцүү байна.

Бүх металлын хувьд температурын коэффициент тэгээс илүү.Температурын өөрчлөлтөөр бага зэрэг өөрчлөгдөнө. Тиймээс хэрэв температурын өөрчлөлт бага байвал температурын коэффициентийг тогтмол гэж үзэж, энэ температурын мужаас дундаж утгатай тэнцүү гэж үзэж болно.

Температур нэмэгдэх тусам электролитийн уусмалын эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь тэдний хувьд температурын коэффициент байх болно тэгээс бага.

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь үүнээс хамаарна эсэргүүцэлдамжуулагч ба дамжуулагчийн хэмжээ. Халах үед дамжуулагчийн хэмжээ бага зэрэг өөрчлөгддөг тул дамжуулагчийн эсэргүүцлийн өөрчлөлтийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь эсэргүүцэл юм.

Дамжуулагчийн эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал

Дамжуулагчийн эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарлыг олохыг хичээцгээе.

R=p*l/S R0=p0*l/S эсэргүүцлийн утгыг дээрх томъёонд орлуулъя.

Бид дараах томъёог авна.

  • p=p0(1+a*t).

Энэ хамаарлыг дараах зурагт үзүүлэв.

Эсэргүүцэл яагаад нэмэгдэж байгааг олж мэдэхийг хичээцгээе

Температурыг нэмэгдүүлэхэд болор торны зангилааны ионуудын чичиргээний далайц нэмэгддэг. Тиймээс чөлөөт электронууд тэдэнтэй илүү олон удаа мөргөлдөх болно. Мөргөлдөөнд тэд хөдөлгөөний чиглэлээ алдах болно. Үүний үр дүнд гүйдэл буурах болно.

Атом ба ионуудын кинетик энерги нэмэгдэж, тэнцвэрт байрлалын эргэн тойронд илүү хүчтэй хэлбэлзэж эхэлдэг бөгөөд электронууд чөлөөтэй хөдөлгөөн хийх хангалттай зайгүй байдаг.

2. Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь түүний температураас хэрхэн хамаардаг вэ? Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ямар нэгжээр хэмждэг вэ?

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь хуулийн дагуу температур нэмэгдэх тусам шугаман нэмэгддэг

3. Дамжуулагчийн эсэргүүцлийн температураас шугаман хамаарлыг хэрхэн тайлбарлах вэ?

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь болор торны атом ба ионуудтай электронуудын мөргөлдөх давтамжаас шугаман хамааралтай бөгөөд энэ давтамж нь температураас хамаарна.

4. Температур нэмэгдэхийн хэрээр хагас дамжуулагчийн эсэргүүцэл яагаад буурдаг вэ?

Температур нэмэгдэхийн хэрээр чөлөөт электронуудын тоо нэмэгдэж, цэнэг тээвэрлэгчдийн тоо ихсэх тусам хагас дамжуулагчийн эсэргүүцэл буурдаг.

5. Хагас дамжуулагчийн дотоод дамжуулалтын үйл явцыг тайлбарла.

Хагас дамжуулагч атом нь электроноо алдаж, эерэг цэнэгтэй болдог. IN электрон бүрхүүлнүх үүссэн - эерэг цэнэг. Тиймээс, дотоод дамжуулалтХагас дамжуулагчийг электрон ба нүх гэсэн хоёр төрлийн тээвэрлэгчээр дамжуулдаг.

Аливаа дамжуулагчийн шинж чанаруудын нэг цахилгаан гүйдэлматериал нь эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал юм. Үүнийг хаана байгаа графикаар дүрсэлсэн бол хэвтээ тэнхлэгхугацааны интервал (t) тэмдэглэгдсэн бөгөөд босоо дагуу - ом эсэргүүцлийн утга (R), дараа нь энэ нь гарч ирнэ. эвдэрсэн шугам. Эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал нь схемийн хувьд гурван хэсгээс бүрдэнэ. Эхнийх нь бага зэрэг халаалттай нийцдэг - энэ үед эсэргүүцэл маш бага өөрчлөгддөг. Энэ нь тодорхой цэг хүртэл тохиолддог бөгөөд дараа нь график дээрх шугам огцом дээшлэх болно - энэ бол хоёр дахь хэсэг юм. Гурав дахь ба эцсийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь хэвтээ тэнхлэгт харьцангуй бага өнцгөөр R-ийн өсөлт зогссон цэгээс дээш чиглэсэн шулуун шугам юм.

Физик утга энэ хуваарийн дагууДараахь нь: дамжуулагчийн температураас эсэргүүцлийн хамаарлыг халаалтын хэмжээ нь тухайн материалын зарим утгын шинж чанараас хэтрэх хүртэл энгийн байдлаар тодорхойлогддог. өгье хийсвэр жишээ: хэрэв +10 ° C-ийн температурт бодисын эсэргүүцэл 10 Ом байвал 40 ° C хүртэл R-ийн утга бараг өөрчлөгдөхгүй бөгөөд хэмжилтийн алдааны дотор үлдэнэ. Гэхдээ аль хэдийн 41 хэмд 70 Ом хүртэл эсэргүүцлийн үсрэлт гарах болно. Хэрэв цаашдын өсөлттемператур зогсохгүй, дараа нь дараагийн градус бүрт нэмэлт 5 Ом байх болно.

Энэ өмчнь янз бүрийн цахилгаан хэрэгсэлд өргөн хэрэглэгддэг тул зэсийн талаархи мэдээллийг хамгийн түгээмэл материалын нэг болгон өгөх нь зүйн хэрэг юм. Тиймээс зэс дамжуулагчийн хувьд нэмэлт градус тутамд халаах нь эсэргүүцлийг хагас хувиар нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. тодорхой үнэ цэнэ(200С-ийн хувьд өгөгдсөн лавлах хүснэгтээс олж болно, 1 м урттай, 1 кв. мм-ийн хөндлөн огтлолтой).

Метал дамжуулагч дээр цахилгаан гүйдэл гарч ирэх үед - чиглэлтэй хөдөлгөөн энгийн бөөмс, төлбөртэй. Металл зангилаанд байрлах ионууд электроныг гадаад тойрог замдаа удаан хугацаагаар барьж чаддаггүй тул материалын бүх эзэлхүүнээр нэг зангилаанаас нөгөөд чөлөөтэй хөдөлдөг. Энэ эмх замбараагүй хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй гадаад энерги- дулаан.

Хөдөлгөөний баримт нь тодорхой боловч энэ нь чиглэлтэй биш тул гүйдэл гэж тооцогддоггүй. Хэзээ цахилгаан оронэлектронууд нь түүний тохиргооны дагуу чиглүүлж, чиглэсэн хөдөлгөөнийг үүсгэдэг. Гэхдээ дулааны эффект хаана ч алга болоогүй тул эмх замбараагүй хөдөлж буй хэсгүүд чиглэсэн талбаруудтай мөргөлддөг. Металлын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал нь гүйдэл дамжих хөндлөнгийн хэмжээг харуулдаг. Яаж илүү өндөр температур, дамжуулагчийн R өндөр байх болно.

Тодорхой дүгнэлт: халаалтын түвшинг бууруулснаар та эсэргүүцлийг бууруулж чадна. (ойролцоогоор 20 ° К) нь бодисын бүтэц дэх хэсгүүдийн дулааны эмх замбараагүй хөдөлгөөн мэдэгдэхүйц буурсанаар тодорхойлогддог.

Дамжуулагч материалын энэ шинж чанар нь цахилгаан инженерчлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, дамжуулагчийн эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарлыг электрон мэдрэгчүүдэд ашигладаг. Ямар ч материалын үнэ цэнийг мэдэхийн тулд та термистор хийж, дижитал эсвэл аналог унших төхөөрөмжтэй холбож, тохирох масштабын тохируулгыг хийж, орчин үеийн ихэнх температур мэдрэгч нь яг энэ зарчим дээр суурилдаг, учир нь найдвартай байдал илүү өндөр, загвар нь илүү энгийн.

Үүнээс гадна эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал нь цахилгаан хөдөлгүүрийн ороомгийн халаалтыг тооцоолох боломжийг олгодог.

Гүйдэл үүсэхэд оролцдоггүй дамжуулагч хэсгүүд (молекулууд, атомууд, ионууд) дулааны хөдөлгөөнд, гүйдэл үүсгэгч хэсгүүд нь цахилгаан талбайн нөлөөн дор дулааны болон чиглэлтэй хөдөлгөөнд нэгэн зэрэг байдаг. Үүнээс үүдэн гүйдэл үүсгэдэг бөөмс болон түүний үүсэхэд оролцдоггүй бөөмсийн хооронд олон тооны мөргөлдөөн үүсдэг бөгөөд эхнийх нь одоогийн эх үүсвэрээс авч явдаг энергийн зарим хэсгийг нөгөө рүү шилжүүлдэг. Мөргөлдөөн их байх тусам гүйдэл үүсгэдэг бөөмсийн дараалсан хөдөлгөөний хурд багасна. Томъёоноос харж болно I = enνS, хурд буурах нь гүйдэл буурахад хүргэдэг. Скаляр хэмжигдэхүүнгүйдлийг багасгах дамжуулагчийн шинж чанарыг тодорхойлдог дамжуулагчийн эсэргүүцэл.Ом хуулийн томъёоноос эсэргүүцэл Ом - хүч чадлын гүйдлийг олж авах дамжуулагчийн эсэргүүцэл 1 а 1 В-ын дамжуулагчийн төгсгөлд хүчдэлтэй.

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь түүний урт l, хөндлөн огтлол S ба эсэргүүцэлээр тодорхойлогддог материалаас хамаарна. Дамжуулагч нь урт байх тусам түүний үүсэхэд оролцдоггүй бөөмстэй гүйдэл үүсгэдэг хэсгүүдийн нэгж хугацаанд мөргөлдөх нь илүү их байдаг тул дамжуулагчийн эсэргүүцэл их байдаг. Илүү бага хөндлөн огтлолдамжуулагч, гүйдэл үүсгэдэг бөөмсийн урсгал илүү нягт байх ба тэдгээрийн үүсэхэд оролцдоггүй хэсгүүдтэй мөргөлдөх нь илүү их байдаг тул дамжуулагчийн эсэргүүцэл их байдаг.

Цахилгаан орны нөлөөгөөр гүйдэл үүсгэгч хэсгүүд мөргөлдөх хооронд хурдасч, талбайн энергийн улмаас кинетик энергийг нэмэгдүүлсэн. Гүйдэл үүсгэдэггүй тоосонцортой мөргөлдөхдөө тэд өөрсдийнхөө хэсгийг тэдэнд шилжүүлдэг кинетик энерги. Үүний үр дүнд дотоод энергидамжуулагч нэмэгддэг бөгөөд энэ нь халаахад гаднаасаа илэрдэг. Дамжуулагчийг халаахад түүний эсэргүүцэл өөрчлөгдөх эсэхийг авч үзье.

Цахилгаан хэлхээнд ган утас ороомог (мөр, Зураг 81, а) байдаг. Хэлхээг хаасны дараа бид утсыг халааж эхэлнэ. Илүү их халаах тусам амметрийн гүйдэл бага харагдана. Металлыг халаах үед тэдгээрийн эсэргүүцэл нэмэгддэг тул түүний бууралт үүсдэг. Тиймээс цахилгаан чийдэнгийн үсний эсэргүүцэл нь асахгүй байх үед ойролцоогоор байдаг 20 ом, мөн шатах үед (2900 ° C) - 260 ом. Металлыг халаах үед электронуудын дулааны хөдөлгөөн, ионуудын чичиргээний хурд нэмэгддэг. болор тор, үүний үр дүнд ионуудтай гүйдэл үүсгэгч электронуудын мөргөлдөөний тоо нэмэгддэг. Энэ нь дамжуулагчийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг *. Металлын хувьд чөлөөт электронууд нь ионуудтай маш нягт холбоотой байдаг тул металыг халаах үед чөлөөт электронуудын тоо бараг өөрчлөгддөггүй.

* (Үндэслэн электрон онол, эсэргүүцлийн температураас хамаарах тодорхой хуулийг гаргах боломжгүй юм. Ийм хууль бий болсон квант онол, үүнд электрон нь бөөмс гэж тооцогддог долгионы шинж чанар, мөн металлаар дамжин дамжуулагч электроны хөдөлгөөн нь тархалтын процесс юм электрон долгион, урт нь де Бройлийн хамаарлаар тодорхойлогддог.)

Туршилтаас харахад дамжуулагчийн температур хэзээ янз бүрийн бодисуудИжил тооны градусын хувьд тэдний эсэргүүцэл өөр өөр өөрчлөгддөг. Жишээлбэл, зэс дамжуулагч эсэргүүцэлтэй байсан бол 1 ом, дараа нь халаасны дараа хүртэл 1°Стэр эсэргүүцэлтэй тулгарах болно 1.004 ом, ба вольфрам - 1.005 ом.Дамжуулагчийн эсэргүүцлийн түүний температураас хамаарлыг тодорхойлохын тулд эсэргүүцлийн температурын коэффициент гэж нэрлэгддэг хэмжигдэхүүнийг нэвтрүүлсэн. Дамжуулагчийн температурын өөрчлөлтөөс 0°С-т авсан 1 Ом-ийн эсэргүүцлийн өөрчлөлтөөр хэмжигдэх скаляр хэмжигдэхүүнийг эсэргүүцлийн температурын коэффициент α гэнэ.. Тэгэхээр вольфрамын хувьд энэ коэффициент тэнцүү байна 0.005 градус -1, зэсийн хувьд - 0.004 градус -1.Эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь температураас хамаарна. Металлын хувьд энэ нь температурын хувьд бага зэрэг өөрчлөгддөг. Бага температурын хувьд өгөгдсөн материалын хувьд тогтмол гэж үздэг.

Дамжуулагчийн эсэргүүцлийг температурыг харгалзан тооцоолох томьёог гаргаж авцгаая. Ингэж бодъё R0- дамжуулагчийн эсэргүүцэл at 0°С, хүртэл халаах үед 1°С-ээр нэмэгдэх болно αR 0, ба халах үед - дээр αRt°ба болдог R = R 0 + αR 0 t°, эсвэл

Металлын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарлыг, жишээлбэл, цахилгаан халаалтын төхөөрөмж, чийдэнгийн спираль үйлдвэрлэхэд харгалзан үздэг: спираль утасны урт ба зөвшөөрөгдөх гүйдлийг халаах төлөв дэх эсэргүүцлээс нь тооцдог. Температураас металлын эсэргүүцлийн хамаарлыг дулааны хөдөлгүүр, хийн турбин, тэсэлгээний зуухны металл гэх мэт температурыг хэмжихэд ашигладаг эсэргүүцлийн термометрт ашигладаг. Энэхүү термометр нь нимгэн цагаан алт (никель, төмөр) спираль шархнаас бүрдэнэ. шаазан хүрээ дээр хамгаалалтын хайрцагт хийнэ. Түүний төгсгөлүүд багтсан болно цахилгаан хэлхээамперметрээр, хуваарийг температурын градусаар хэмждэг. Ороомог халах үед хэлхээний гүйдэл буурч, энэ нь амметрийн зүү хөдөлж, температурыг харуулдаг.

Өгөгдсөн хэсэг эсвэл хэлхээний эсэргүүцлийн эсрэг хариуг нэрлэдэг цахилгаан дамжуулах чанардамжуулагч(цахилгаан дамжуулах чанар). Дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулах чанар Дамжуулагчийн дамжуулалт их байх тусам түүний эсэргүүцэл бага, гүйдлийг сайн дамжуулдаг. Цахилгаан дамжуулах чанарын нэгжийн нэр Дамжуулагчийн дамжуулалтын эсэргүүцэл 1 омдуудсан Siemens.

Температур буурах тусам металлын эсэргүүцэл буурдаг. Гэхдээ метал ба хайлш байдаг бөгөөд тэдгээрийн эсэргүүцэл нь бага температурт метал ба хайлш тус бүрд тодорхой хэмжээгээр буурч, бараг л алга болдог. тэгтэй тэнцүү(Зураг 81, b). Ирж байна хэт дамжуулалт- дамжуулагч нь бараг ямар ч эсэргүүцэлгүй тул дотор нь өдөөгдсөн гүйдэл байдаг удаан хугацаагаар, дамжуулагч нь хэт дамжуулагч температурт байх үед (туршилтын нэгд гүйдэл нэг жилээс илүү хугацаанд ажиглагдсан). Хэт дамжуулагчаар гүйдлийн нягтыг дамжуулах үед 1200 а/мм 2дулаан ялгаруулалт ажиглагдаагүй. Гүйдлийн хамгийн сайн дамжуулагч болох моновалент металлууд нь туршилт хийсэн маш бага температур хүртэл хэт дамжуулагч төлөвт хувирдаггүй. Жишээлбэл, эдгээр туршилтуудад зэсийг хөргөсөн 0.0156°К,алт - хүртэл 0.0204° К.Хэрэв ердийн температурт хэт дамжуулагчтай хайлшийг олж авах боломжтой байсан бол ийм байх байсан их ач холбогдолцахилгааны инженерийн хувьд.

дагуу орчин үеийн санаанууд, хэт дамжуулалтын гол шалтгаан нь холбоос үүсэх явдал юм электрон хосууд. хооронд хэт дамжуулагч температурт чөлөөт электронуудСолилцооны хүчнүүд ажиллаж эхэлдэг бөгөөд энэ нь электронууд хоорондоо холбоотой электрон хосуудыг үүсгэдэг. Холбоотой электрон хосуудын ийм электрон хий нь ердийн электрон хийнээс өөр шинж чанартай байдаг - энэ нь болор торны зангилааны эсрэг үрэлтгүйгээр хэт дамжуулагчаар хөдөлдөг.

Хэт дамжуулах чанаргүй металлын хувьд хэзээ бага температурхольц байгаа тул талбай ажиглагдаж байна 1 – үлдэгдэл эсэргүүцлийн бүс, температураас бараг хамааралгүй (Зураг 10.5). Үлдэгдэл эсэргүүцэл- r ost бага байх тусмаа металл цэвэр байна.

Цагаан будаа. 10.5. Металлын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал

Дебай температур хүртэл бага температурт эсэргүүцлийн хурдацтай өсөлт Q гЦэнэг зөөвөрлөгчдийн тархалт үүсдэг торны дулааны чичиргээний шинэ давтамжийн өдөөлтөөр тайлбарлаж болно - бүс 2 .

At Т> Q г, хэлбэлзлийн спектр бүрэн өдөөгдсөн үед температур нэмэгдэхийн хэрээр хэлбэлзлийн далайц нэмэгдэх нь эсэргүүцлийн шугаман өсөлтөд хүргэдэг. Т pl - бүс нутаг 3 . Бүтцийн үечлэлийг зөрчсөн тохиолдолд электрон тархалтыг мэдэрч, хөдөлгөөний чиглэл, хязгаарлагдмал дундаж чөлөөт зам, металлын дамжуулалт өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. Метал дахь дамжуулагч электронуудын энерги нь 3-15 эВ бөгөөд энэ нь 3-7 А долгионы урттай тохирч байна. Тиймээс хольц, согог, болор гадаргуу эсвэл атомын дулааны чичиргээ (фонон) зэргээс үүдэлтэй аливаа давтамжийн зөрчил нь металлын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.

Гүйцэе металлын эсэргүүцлийн температурын хамаарлын чанарын шинжилгээ.Металл дахь электрон хий нь доройтож, тухайн бүс нутагт электрон тархалтын гол механизм юм өндөр температурфононоор тархаж байна.

Atхүртэл температур буурах үнэмлэхүй тэгхэвийн металлын эсэргүүцэл тогтмол утга руу чиглэдэг- үлдэгдэл эсэргүүцэл. Энэ дүрмийн үл хамаарах зүйл бол эсэргүүцэл нь тодорхой хэмжээнээс доогуур алга болдог хэт дамжуулагч металл ба хайлш юм. чухал температур Т sv (хэт дамжуулагч төлөвт шилжих температур).

Температур нэмэгдэхийн хэрээр ихэнх металлын шугаман хамаарлаас эсэргүүцлийн хазайлт хайлах цэгийн ойролцоо тохиолддог. Т pl. Шугаман хамаарлаас зарим хазайлтыг ферросоронзон металуудад ажиглаж болно, энэ нь эргэлтийн дарааллыг зөрчсөн тохиолдолд электронуудын нэмэлт тархалт үүсдэг.

Хайлах температурт хүрч, шилжинэ шингэн төлөвИхэнх металлын эсэргүүцэл огцом нэмэгдэж, зарим нь буурч байна. Хэрэв металл эсвэл хайлш хайлах үед эзэлхүүн нэмэгдэж байвал эсэргүүцэл нь хоёроос дөрөв дахин нэмэгддэг (жишээлбэл, мөнгөн усны хувьд 4 дахин).

Хайлах явцад эзэлхүүн нь багасдаг металлын хувьд эсрэгээр эсэргүүцэл буурч байна (галлийн хувьд 53%, сурьмагийн хувьд -29%, висмутын хувьд -54% байна. Ийм гажиг нь эдгээр металлын хатуу төлөвөөс шингэн төлөвт шилжих явцад нягтрал, шахалтын модуль нэмэгдсэнээр тайлбарлаж болно. Зарим хайлсан (шингэн) металлын хувьд эсэргүүцэл нь тогтмол эзэлхүүнтэй температур нэмэгдэх тусам нэмэгдэхээ болино. бусад нь хатуу төлөвөөс илүү удаан ургадаг. Ийм гажуудлыг нэгтгэх төлөвөөс нөгөөд шилжих явцад янз бүрийн металлуудад өөр өөр байдлаар тохиолддог торны эмгэгийн үзэгдэлтэй холбоотой байж болох юм.

Металлын чухал шинж чанар нь температурын коэффициент цахилгаан эсэргүүцэлТемпературын нэг Келвин (градус) өөрчлөгдөхөд эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлтийг харуулав.

(10.11)

a r - температур нэмэгдэхийн хэрээр эсэргүүцэл нэмэгдэхэд эерэг. Үнэ цэнэ гэдэг нь ойлгомжтой a r мөн температурын функц юм. Шугаман хамаарлын 3-р бүсэд r ( Т) (Зураг 10.3-ыг үзнэ үү) дараах хамаарал байна.

r=r 0 [ 1 +a r ( Т-Т 0)]

(10.12)

хаана r 0 ба a r - эсэргүүцэл ба температур дахь эсэргүүцлийн температурын коэффициентТ 0 ба r - температурын эсэргүүцэлТ. Туршилтын мэдээллээс харахад ихэнх металлын хувьд a r өрөөний температурт ойролцоогоор 0.004 TO-1 .Төмөр соронзон металлын хувьд утга a r нь арай өндөр байна.

Металлын үлдэгдэл эсэргүүцэл . Дээр дурьдсанчлан, хэвийн металлын эсэргүүцэл нь тогтмол утга руу чиглэдэг - температур нь үнэмлэхүй тэг хүртэл буурдаг тул үлдэгдэл эсэргүүцэл. Хэвийн металлуудад (хэт дамжуулагч биш) статик согогоор дамжуулагч электронуудыг сарниулснаас болж үлдэгдэл эсэргүүцэл үүсдэг.

Металл дамжуулагчийн ерөнхий цэвэр байдал, төгс байдлыг эсэргүүцлийн харьцаагаар тодорхойлж болно r = Р 273 /Р 4,2 К. Стандарт 99.999 цэвэр зэсийн хувьд энэ харьцаа 1000 байна. Илүүүнэт зүйлс r нэмэлт бүс дахин хайлуулах, нэг талст хэлбэрээр дээж бэлтгэх замаар хүрч болно.

Өргөн хүрээний туршилтын материал нь тэдгээрийн доторх хольцоос үүдэлтэй металлын эсэргүүцлийг хэмжих олон тооны өгөгдлийг агуулдаг. Хайлшаас үүдэлтэй металлын дараах хамгийн онцлог өөрчлөлтийг тэмдэглэж болно. Нэгдүгээрт, фононы цочролоос гадна бохирдол юм орон нутгийн зөрчилТорны идеал нь бусад бүх талаараа төгс төгөлдөр юм. Хоёрдугаарт, допинг нь Ферми энергийг шилжүүлж, төлөвийн нягтралыг өөрчлөх замаар хамтлагийн бүтцэд нөлөөлдөг үр дүнтэй масс, өөрөөр хэлбэл металлын хамгийн тохиромжтой эсэргүүцлийг хэсэгчлэн тодорхойлдог параметрүүд. Гуравдугаарт, допинг нь уян хатан тогтмол ба үүний дагуу торны чичиргээний спектрийг өөрчилж, хамгийн тохиромжтой эсэргүүцэлд нөлөөлдөг.

Дамжуулагчийн нийт эсэргүүцэл 0К-ээс дээш температурт энэ нь үлдэгдэл эсэргүүцлээс бүрдэнэ r ost ба торны дулааны чичиргээний тархалтаас үүсэх эсэргүүцэл - т

r=r амрах + r T

(10.13)

Энэ хамаарлыг Маттиессений эсэргүүцлийн нэмэгдлийн дүрэм гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч ихэнхдээ Маттиссений дүрмээс ихээхэн хазайлт ажиглагддаг бөгөөд эдгээр хазайлтуудын зарим нь металлын эсэргүүцэлд нөлөөлж буй гол хүчин зүйлсийг тэдгээрт хольц оруулахад ашиглах боломжгүй байж болно. Гэсэн хэдий ч энэ хэсгийн эхэнд дурдсан хоёр, гурав дахь хүчин зүйлүүд нь бас чухал хувь нэмэр оруулдаг. Гэхдээ шингэрүүлсэн эсэргүүцэл дээр илүү хүчтэй нөлөө үзүүлдэг хатуу шийдэлэхний хүчин зүйлтэй.

Үлдэгдэл эсэргүүцлийн өөрчлөлт 1 at. Нэг валент металлын % хольцыг Линдегийн дүрмийг ашиглан олж болно

Δρ ost= А + бΖ )

(10.14)

Хаана аТэгээд б- металлын шинж чанар ба тухайн цагийг эзэлдэг хугацаа зэргээс хамаарч тогтмол Үелэх хүснэгтэлементүүдийн хольцын атом;Δ Ζ - уусгагч металл ба хольцын атомын валентын ялгаа. Сул орон зай ба завсрын атомын эсэргүүцлийн тооцоо нь практикт ихээхэн сонирхол татдаг. Дээжийг тоосонцороор цацрагаар цацах үед ийм согогууд амархан үүсдэг. өндөр энергижишээлбэл, реакторын нейтронууд эсвэл хурдасгуурын ионууд.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!