כיצד משתנה ההתנגדות בעת חימום מתכות

הקורס לפיזיקה בבית הספר מתאר כיצד ההתנגדות של מוליכים משתנה כשהם מחוממים - היא עולה.

מקדם העלייה היחסית בהתנגדות במהלך החימום לרוב המתכות קרוב ל- 1/273 = 0.0036 1 / ° С (ההבדלים הם בטווח 0.0030 - 0.0044). וכיצד משתנה ההתנגדות של מתכת בזמן ההיתוך שלה?

איור 1 מציג תרשים של השינוי בהתנגדות הנחושת במהלך החימום. כפי שניתן לראות, בטמפרטורת התכה, נצפתה קפיצה בהתנגדות של 2.07 פעמים.

כך, מהטמפרטורה הרגילה (20 ° С) לטמפרטורת ההיתוך, ההתנגדות הספציפית של נחושת עולה פי 5.3 (מקדם K1), במהלך ההיתוך היא עולה פי 2.07 פעמים (מקדם K2), ורק 10.82 פעמים ( מקדם KZ = K1K2).

איור. 1. הגרף של שינוי ההתנגדות של נחושת במהלך החימום.

מקדמים אלה ניתנים למתכות שונות ב- שולחןכאשר B היא התנגדות של אורך של חוט בקוטר ממתכת נתונה עם חתך רוחב של 1 מ"מ 2, Tm היא טמפרטורת ההתכה של המתכת (מתכות מסודרות לפי סדר ההתנגדות הגובר).

* בשל המאפיינים המיוחדים של ניקל, לא נמסרים נתונים (ראה להלן).

** לא ניתן למצוא נתונים.

*** הטמפרטורה הרגילה לכספית היא נקודת ההתכה (-39 מעלות צלזיוס).

לגבי ניקל ההתנגדות מתנהגת בצורה מאוד לא שגרתית (איור 2). תחילה הוא עולה, אך רק לטמפרטורה של 358 מעלות צלזיוס, ואז יורד בחדות ובטמפרטורה מעל 400 מעלות צלזיוס הוא הופך להיות פחות מאשר בטמפרטורת החדר.

איור. 2. קבעו שינויים בהתנגדות של ניקל במהלך החימום.

מתכת מאוד יוצאת דופן היא ביסמוט. ההתנגדות הספציפית שלה במהלך ההיתוך פוחתת בצורה חדה, וכך ההתנגדות של המתכת המותכת נמוכה יותר מזו של המוצק בטמפרטורת החדר.

אתה יכול גם לשים לב לערך הגבוה של המקדם K1 עבור טונגסטן. זו הסיבה שלנורות ליבון יש התנגדות נמוכה בהרבה בזמן ההפעלה מאשר מנורות ליבון (במצב ההפעלה (וזו הסיבה שהם לרוב נשרפות).

Mikheev N.V.

המאמר פורסם בכתב העת "RA-Electric"