Wetenschap
1. Geleiders:
* Positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC): De meeste metalen vertonen een positieve temperatuurcoëfficiënt, wat betekent dat hun weerstand toeneemt naarmate de temperatuur toeneemt. Dit komt omdat de verhoogde temperatuur ervoor zorgt dat de atomen in het materiaal meer trillen, wat de stroom van elektronen belemmert en de weerstand verhoogt.
2. Halfgeleiders:
* Negatieve temperatuurcoëfficiënt (NTC): Halfgeleiders hebben een negatieve temperatuurcoëfficiënt, wat betekent dat hun weerstand afneemt naarmate de temperatuur toeneemt. Dit komt door het toegenomen aantal gratis ladingsdragers die beschikbaar zijn voor geleiding bij hogere temperaturen.
Hier is een meer gedetailleerde uitleg:
* metalen: De atomen in metalen zijn gerangschikt in een roosterstructuur en vrije elektronen kunnen door dit rooster bewegen, waardoor stroom wordt vervoerd. Naarmate de temperatuur toeneemt, trillen de atomen meer, waardoor botsingen met de vrije elektronen worden veroorzaakt, waardoor het voor hen moeilijker wordt om te bewegen en de weerstand te vergroten.
* halfgeleiders: Halfgeleiders hebben minder vrije elektronen dan metalen, en hun weerstand is meestal veel hoger. Naarmate de temperatuur toeneemt, krijgen meer elektronen voldoende energie om los te komen van hun bindingen, waardoor het aantal ladingsdragers wordt verhoogd en de totale weerstand wordt verminderd.
Belangrijke opmerking: De relatie tussen temperatuur en weerstand is niet lineair. Het kan worden beschreven door een meer complexe vergelijking die rekening houdt met de eigenschappen van het materiaal en het temperatuurbereik.
Praktische toepassingen:
De temperatuurafhankelijkheid van weerstand wordt in veel toepassingen gebruikt, waaronder:
* thermistors: Dit zijn weerstanden gemaakt van halfgeleidermaterialen met een grote negatieve temperatuurcoëfficiënt. Ze worden gebruikt in temperatuurdetectie- en besturingssystemen.
* weerstandstemperatuurdetectoren (RTD's): Deze zijn gemaakt van metalen met een voorspelbare positieve temperatuurcoëfficiënt en worden gebruikt voor nauwkeurige temperatuurmetingen.
* Zekertjes: Dit zijn veiligheidsapparaten die de temperatuurafhankelijkheid van weerstand gebruiken om het circuit te smelten en te onderbreken wanneer de stroom een veilige limiet overschrijdt.
Laat het me weten als je meer details wilt over specifiek materiaal of toepassing!
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com