Conduttori:
* L'aumento della temperatura porta ad una maggiore resistenza.
* Motivo: Man mano che la temperatura aumenta, gli atomi nel conduttore vibrano in modo più vigoroso. Questa maggiore vibrazione rende più difficile per gli elettroni muoversi liberamente attraverso il materiale, portando a una maggiore resistenza.
* Esempio: Il filo di rame ha una resistenza più elevata quando fa caldo rispetto a quando fa freddo.
semiconduttori:
* L'aumento della temperatura porta a una riduzione della resistenza.
* Motivo: I semiconduttori hanno una struttura di banda unica in cui gli elettroni hanno bisogno di una certa energia per saltare nella banda di conduzione e partecipare al flusso di corrente. All'aumentare della temperatura, più elettroni guadagnano abbastanza energia per saltare nella banda di conduzione, aumentando il numero di portatori di carica e riducendo la resistenza.
* Esempio: Un transistor di silicio conduce più corrente a temperature più elevate.
Il coefficiente di temperatura di resistenza (α)
La relazione tra temperatura e resistenza è quantificata dal coefficiente di temperatura di resistenza (α) . Questo valore è specifico per ciascun materiale e indica quanto la resistenza cambia per grado Celsius (o Fahrenheit).
* α positivo: Per i conduttori, α è positivo, il significato della resistenza aumenta con la temperatura.
* negativo α: Per i semiconduttori, α è negativo, il che significa che la resistenza diminuisce con la temperatura.
Fattori che influenzano la dipendenza dalla temperatura:
* Materiale: Materiali diversi hanno coefficienti di temperatura diversi.
* Purity: Le impurità in un materiale possono influire sulla sua resistenza e dipendenza dalla temperatura.
* Intervallo di temperatura: La relazione tra resistenza e temperatura non è sempre lineare e può variare a diversi gamme di temperatura.
Applicazioni pratiche:
* Sensori di temperatura: La variazione della resistenza con la temperatura viene utilizzata in dispositivi come termistori e RTD (rilevatori di temperatura di resistenza) per la misurazione della temperatura.
* Design del circuito: Gli effetti della temperatura sulla resistenza devono essere considerati nella progettazione di circuiti per garantire prestazioni affidabili.
In sintesi, la temperatura ha un effetto significativo sulla resistenza dei materiali conduttori, con conduttori che mostrano una maggiore resistenza all'aumentare della temperatura e dei semiconduttori che mostrano una riduzione della resistenza. Il coefficiente di resistenza di temperatura aiuta a quantificare questa relazione.
