Hvorfor øger opvarmning modstanden?

Opvarmning kan øge modstanden af ​​en leder, generelt et stålgarn eller en halvleder, på grund af adskillige underliggende kropsmekanismer. Her er hvorfor:
Forøgelse af atomvibrationer: Når temperaturen på en leder vil stige, vibrerer atomerne inde i stoffet ekstra kraftigt. Disse vibrationer forstyrrer farten med elektronernes drift, hvilket får dem til at kollidere ekstra ofte med gitterionerne og derved øge modstanden. Denne påvirkning er specifikt betydelig i metaller, hvor den største modstandsforsyning er elektron-atomspredning.
Ændring i elektrongennemsnitlig fri vej: Den foreslåede løs rute er den fælles afstand, en elektron rejser mellem kollisioner. Ved bedre temperaturer forkorter de udvidede atomare vibrationer denne rute, hovedsageligt til ekstra almindelige kollisioner og som følge heraf udvidet modstand.
Ændring i materialeegenskaber: Nogle stoffer gennemgår sektionsjusteringer eller ændringer af deres krystalform ved forbedrede temperaturer, hvilket kan have en effekt på deres elektriske ledningsevne og af denne grund bommodstand. For eksempel kan positive metaller ende med at blive meget mindre ledende, mens de opvarmes på grund af justeringer af deres digitale båndform.
Termisk ekspansion: I ledere produkter af stoffer, der gør sig større, især under opvarmning, kan den kropslige vækst resultere i en alternativ inde i lederens geometri, som inkluderer en bom i tværsnitsnærhed eller en lavere varighed. Mens den direkte indvirkning af termisk vækst på modstanden er kompliceret og kan afhænge af den særlige geometri, i ledninger, for eksempel, kan en bom i tværsnitsnærhed knap sænke modstanden på grund af ekstra udførelsesveje, mens en lavere varighed kan sænke modstand. Imidlertid er disse geometriske konsekvenser generelt sekundære til de udvidede atomare vibrationer og elektronspredning.
Halvlederadfærd: I halvledere kan opvarmning virkelig boome det store udvalg af løse elektroner, der er til ledning på grund af brydning af kovalente bindinger via termisk energi. Til at begynde med udlignes dette dog ved hjælp af den samtidige bom inden for de mange elektron-hule par, som yderligere bidrager til modstanden. Således, samtidig med at en halvleders ledningsevne absolut også kan boome med temperaturen, vil dens modstand, beskrevet fordi forholdet mellem spænding og nutid, ikke desto mindre stige på grund af det faktum, at boomet i dag overgås vha. betyder boomet i spændingsfald på grund af ekstra spredningsbegivenheder.
Sammenfattende er den væsentlige årsag til boomet i modstand med temperatur i maksimale ledere de intensiverede atomare vibrationer, der hindrer farten med elektrondriften, hovedsagelig til ekstra almindelige og livlige kollisioner.