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为什么温度升高对金属导体的电阻增大

科普小知识2022-07-12 20:52:30
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金属传导是电子传导。电子在电场的作用下作定向漂移运动,在金属中形成电流。当电子在金属导体中定向运动时,受到的阻碍越少,导体表现出的电阻就越小。另一方面,电子运动的阻碍越大,它运动的*度就越小,导体的电阻就越大。电子在定向漂移运动中的阻碍是由电子和金属晶格上原子的碰撞引起的。在金属导体中,晶格上的原子不是静止的,尽管它们基本上是规则排列的。每一个原子固体都在它的固定位置附近不断地产生热振动,而整个导体中原子固体的热振动没有一个均匀的台阶。这样,原子真实排列的规则性在一定程度上被破坏,并形成对电子运动的阻挡效应。原子的热振动离它的正常位置越远,它遇到电子的机会就越多,对电子漂移的阻碍就越大,导体表现出的电阻就越大。总而言之,这个问题的答案不难得出,因为当温度升高时,原子的热振动增加,振动的振幅增加,所以电子与原子发生定向漂移碰撞的几率增加,碰撞次数增加,所以金属导体的电阻增加。对于纯金属,电阻随温度的变化是相对有规律的。当温度变化范围不大时,电阻与温度的关系为r = R0+(1+α t),其中R0为金属导体在0℃时的电阻,α为金属导体的电阻温度系数。不同金属材料的电阻温度系数α也不同。