Effetti generali:
* Aumento della resistenza: Nella maggior parte dei materiali, il calore provoca un aumento della resistenza elettrica. Questo perché gli atomi all'interno del materiale vibrano in modo più vigoroso a temperature più elevate, rendendo più difficile il flusso di elettroni. Ciò porta a una diminuzione della corrente per una determinata tensione (legge di Ohm).
* Aumenta conducibilità nei semiconduttori: Contrariamente alla maggior parte dei materiali, alcuni semiconduttori (come il silicio) mostrano una maggiore conducibilità con l'aumentare della temperatura. Ciò è dovuto all'eccitazione di più elettroni nella banda di conduzione, consentendo un maggiore flusso di corrente.
* fusione e ebollizione: Il calore estremo può far sciogliere o bollire i materiali, interrompendo del tutto il flusso di elettricità.
Casi specifici:
* Metals: Per i metalli, l'aumento della resistenza con la temperatura è generalmente lineare. Ecco perché i fili possono riscaldarsi e diventare conduttori meno efficienti.
* Semiconductors: I semiconduttori come il silicio hanno un coefficiente di resistenza di temperatura negativo, il che significa che la loro resistenza diminuisce con l'aumentare della temperatura. Questa proprietà è cruciale per i transistor e altri dispositivi a semiconduttore.
* Superconduttori: Alcuni materiali presentano una resistenza zero a temperature estremamente basse (al di sotto di una temperatura critica). Il calore può far perdere a questi materiali le loro proprietà superconduttori.
Altre considerazioni:
* Gradiente di temperatura: Un gradiente di temperatura attraverso un conduttore può portare a effetti termoelettrici come l'effetto Seebeck, in cui viene generata una differenza di tensione tra due punti a temperature diverse.
* Joule Riscaldamento: Il flusso di corrente elettrica stessa genera calore (noto come riscaldamento di Joule). Questo può essere un fattore significativo nella temperatura complessiva di un conduttore, in particolare per le correnti elevate.
In sintesi, il calore aumenta generalmente la resistenza nella maggior parte dei materiali, riducendo il flusso di corrente. Tuttavia, i semiconduttori presentano un effetto opposto, diventando più conduttivi a temperature più elevate. Comprendere queste relazioni è fondamentale nella progettazione e nella gestione dei sistemi elettrici in modo sicuro ed efficiente.
