ಪ್ರತಿರೋಧದ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ

ವಾಹಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಾಹಕದ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ, ಅದರ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಮೇಲೆ ಅಥವಾ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ವಾಹಕದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಯಾಮಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅವಲಂಬನೆಯು ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಿಳಿದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಎಲ್ಲರಿಗೂ ತಿಳಿದಿದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಏಕರೂಪದ ವಿಭಾಗಕ್ಕೆ ಓಮ್ನ ನಿಯಮ, ಇದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ತಂತಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ, ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಪ್ರಸ್ತುತವು ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಬೇಕು. ಆದರೆ ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಇದು ಹಾಗಲ್ಲ. ತಂತಿಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಲ್ಲ.

ಉದಾಹರಣೆಗಳಿಗಾಗಿ ನೀವು ಹೆಚ್ಚು ದೂರ ಹೋಗಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ನೀವು ಬೆಳಕಿನ ಬಲ್ಬ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿಗೆ (ವೋಲ್ಟ್ಮೀಟರ್ ಮತ್ತು ಅಮ್ಮೀಟರ್ನೊಂದಿಗೆ) ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಮೇಲೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಿಸಿ, ಅದನ್ನು ಅತ್ಯಲ್ಪ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ತಂದರೆ, ಪ್ರಸ್ತುತವು ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ನೀವು ಸುಲಭವಾಗಿ ನೋಡುತ್ತೀರಿ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ ದೀಪದ ನಾಮಮಾತ್ರ ಮೌಲ್ಯ, ಅದರ ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತವು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸುರುಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಕರೆಂಟ್ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಯಾವುದೇ ವಿಷಯವಿಲ್ಲ. ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮವು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ತೋರುತ್ತಿಲ್ಲ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಓಮ್ನ ನಿಯಮವನ್ನು ಪೂರೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೀಪದ ಫಿಲಾಮೆಂಟ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ನಿಖರವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿಲ್ಲ, ಇದು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಲೋಹಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಗೆ ಕಾರಣವೇನು ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳೋಣ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಲೋಹಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ - ಪ್ರಸ್ತುತ ಘಟಕಗಳು - ವಹನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು… ಇವುಗಳು ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ವಾಹಕಕ್ಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ, ಅವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪರಮಾಣುವಿಗೂ ಸೇರಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಉಚಿತ ವಹನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತತೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಆದೇಶದ ಚಲನೆಗೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ - ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ, ಅಯಾನು ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ನ ಅಸಮಂಜಸತೆಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ದೋಷಗಳು, ಅದರ ಉಷ್ಣ ಕಂಪನಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅಸಮಂಜಸ ರಚನೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಆವೇಗವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಅಯಾನು ಕಂಪನಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ ವಾಹಕವು ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು, ಅನಿಲಗಳು, ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ - ಪ್ರತಿರೋಧದ ಕಾರಣವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ಓಮ್‌ನ ನಿಯಮವು ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ರೇಖಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಉಳಿಯುವುದಿಲ್ಲ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಲೋಹಗಳಿಗೆ, ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಗಳ ಉಷ್ಣ ಕಂಪನಗಳಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಹನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.ದೀಪದೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ಇದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು: ಹೊಳಪಿನ ಹೊಳಪು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತವು ಕಡಿಮೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ದೀಪದ ತಂತುವಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ ಲೋಹದ ತಂತಿಗಳು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಬಹುತೇಕ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಬಿಸಿಯಾದಾಗ, ತಂತಿಯ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಯಾಮಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಬಹುತೇಕ ರೇಖಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅವಲಂಬನೆಗಳನ್ನು ಸೂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

ಆಡ್ಸ್ ಬಗ್ಗೆ ಗಮನ ಹರಿಸೋಣ. 0 ° C ನಲ್ಲಿ ವಾಹಕದ ಪ್ರತಿರೋಧವು R0 ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸೋಣ, ನಂತರ t ° C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅದು R (t) ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಬದಲಾವಣೆಯು α * t ° C ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅನುಪಾತದ ಅಂಶ α ಅನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧದ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ... ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಅದರ ಪ್ರಸ್ತುತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ ಗುಣಾಂಕವು ವಾಹಕದ ಉಷ್ಣತೆಯು 1K (ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಕೆಲ್ವಿನ್, ಇದು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ) ಬದಲಾದಾಗ ವಾಹಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಲೋಹಗಳಿಗೆ, TCR (ಪ್ರತಿರೋಧದ ಗುಣಾಂಕ α), ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೂ, ಯಾವಾಗಲೂ ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ, t .is ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವುಗಳ ಉಷ್ಣ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ.ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಘರ್ಷಣೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ, ಲೋಹದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನಾವು ನೋಡುತ್ತೇವೆ - ತಂತಿಯು ಬಿಸಿಯಾಗುವುದರಿಂದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ಗಳು.

ಹೀಗಾಗಿ, ಪ್ರತಿರೋಧದ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ α ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲಿನ ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1 / K - ಕೆಲ್ವಿನ್ -1 ನ ಶಕ್ತಿಗೆ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿರುದ್ಧ ಚಿಹ್ನೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ವಾಹಕತೆಯ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಶುದ್ಧ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, TCS ಅವರಿಗೆ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವಹನ ವಲಯಕ್ಕೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ . ಅದೇ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ದ್ರವ ನಾನ್ಪೋಲಾರ್ ಮತ್ತು ಘನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್ನ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ.

ಧ್ರುವೀಯ ದ್ರವಗಳು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಇಳಿಕೆ ಮತ್ತು ವಿಘಟನೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ತಮ್ಮ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಳಹರಿವಿನ ಪ್ರವಾಹಗಳ ವಿನಾಶಕಾರಿ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ಡೋಪ್ಡ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳು, ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಿಗೆ, ಪ್ರತಿರೋಧದ ಉಷ್ಣ ಅವಲಂಬನೆಯು ಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಮ್ಯಾಂಗನಿನ್ ಮತ್ತು ಕಾನ್ಸ್ಟಾಂಟನ್‌ನಂತಹ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ TCS ಹೊಂದಿರುವ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಳತೆ ಉಪಕರಣಗಳು.