电阻受热通常会使电阻变大。这是因为当电阻器受热时,电阻器材料中的原子会振动得更剧烈,从而增加电阻的阻碍作用。这种现象称为电阻温度系数(TCR)。
TCR 是描述电阻器电阻随温度变化程度的指标。它定义为电阻器在指定温度变化下电阻增量的百分比。TCR 的单位为 ppm/°C,表示每摄氏度变化时电阻变化的百万分之几。
大多数电阻器的 TCR 为正值,这意味着随着温度升高,电阻也会增加。然而,某些类型的电阻器具有负 TCR,这意味着随着温度升高,电阻反而会减小。这些电阻器称为负温度系数 (NTC) 电阻器。
以下是一些导致电阻受热后电阻变大的原因:
晶格膨胀:当电阻器材料受热时,原子会振动得更剧烈并移动,从而导致晶格膨胀。这会增加电阻器材料的有效长度,从而增加电阻。 载流子散射:增强的原子振动会增加电阻器材料中载流子(电子)的散射。这会减少载流子在材料中的平均自由程,从而增加电阻。 能带结构变化:受热会改变电阻器材料的能带结构。这可能导致载流子在不同能级之间的能量差异发生变化,从而影响电阻。不同类型的电阻器对热的影响程度不同。以下是三种常见类型电阻器的热特性:
金属膜电阻器:金属膜电阻器的 TCR 通常为正值且相对较高,这意味着它们对热非常敏感。 碳膜电阻器:碳膜电阻器的 TCR 为负值,这意味着随着温度升高,它们的电阻会减小。它们比金属膜电阻器更稳定且对热不那么敏感。 线绕电阻器:线绕电阻器的 TCR 通常为正值,但比金属膜电阻器低。它们具有较高的耐热性,并且在高温下能够保持相对稳定的电阻。电阻器的热特性在许多应用中都很重要。例如:
温度补偿:电阻器可以用作温度补偿元件,通过它们的 TCR 对温度变化进行补偿,以确保电路在不同温度下的稳定操作。 温度传感:负 TCR 电阻器可以用作温度传感器,通过测量它们的电阻变化来确定温度。 电流限制:电阻器的 TCR 可以用来限制电路中的电流。当电阻器受热时,它们的电阻会增加,从而限制流经电路的电流。综上所述,电阻受热通常会使电阻变大。这是由于原子振动增强,导致晶格膨胀、载流子散射和能带结构变化。不同类型的电阻器对热的敏感性不同。这些热特性在许多应用中都很重要,例如温度补偿、温度传感和电流限制。