在介绍温度和电阻的关系之前,我们需要先了解电阻的定义和单位。
电阻是指电流通过某个物质时,这个物质对电流的阻碍作用。物质的电阻值用欧姆(Ω)表示,符号为R。
电阻的单位欧姆定义为,在两个导体端,施加一个伏特电压,通过它的电流为1安的导体电阻值是1欧姆。
温度会对导体的电阻值产生影响,这是由于温度变化会影响导体原子的振动状态,从而影响导体电子的运动状态,使得电阻值发生变化。
一般来说,当温度升高时,导体电阻值也会相应地升高。这是因为温度升高会使得导体的原子振动加剧,电子与原子碰撞的几率增大,电子的平均自由程变短,电阻值就会相应地增大。
不同金属的电阻温度特性是不同的,常见的有以下几种:
(1)铜、银、金等贵金属:温度对它们的电阻影响比较小,可以近似认为是恒阻材料;
(2)铁、镍、铬等铁磁性材料:这些材料的电阻随温度的升高而迅速增加,其电阻-温度曲线呈现出明显的弯曲特性,这被称为库仑弯曲;
(3)碳、铂、钨等非铁磁材料:这些材料的电阻随温度的升高而缓慢增加。
由于温度和电阻的关系,在某些场合下,可以利用电阻变化来测量温度。
温度传感器中的热敏电阻就是利用了温度对电阻的影响来测量温度。热敏电阻的电阻值随温度的升高而逐渐减小,因此可以通过测量热敏电阻的电阻值变化,来反推出当前的温度值。