抵抗の温度係数
表で特定の抵抗についてお気づきかもしれませんが、すべての数値は摂氏20度の温度で指定されています。これは、材料の比抵抗が温度によって変化する可能性があることを意味していると思われる場合は、正解です。
特定の抵抗表の標準温度(通常は摂氏20度で指定)以外の温度での導体の抵抗値は、さらに別の式で決定する必要があります。
「アルファ」(α)定数は、 抵抗の温度係数として知られています。 温度変化の程度ごとの抵抗変化係数を象徴します。すべての材料が特定の特定の抵抗(20°Cで)を持っているように、それらも変化 一定量の温度による抵抗。純金属の場合、この係数は正の数であり、抵抗が増加することを意味します。 温度の上昇とともに。炭素、シリコン、ゲルマニウムの元素の場合、この係数は負の数であり、抵抗が減少することを意味します。 温度の上昇とともに。一部の金属合金では、抵抗の温度係数がゼロに非常に近いため、温度の変化によって抵抗がほとんど変化しません(金属線から高精度の抵抗を構築する場合に適した特性です)。次の表は、純粋な金属と合金の両方のいくつかの一般的な金属の抵抗の温度係数を示しています。
摂氏20度での抵抗の温度係数
* =99.5パーセントの鉄、0.5パーセントの炭素の鋼合金 tys
回路例を見て、温度がワイヤ抵抗にどのように影響し、その結果、回路の性能にどのように影響するかを見てみましょう。
この回路の総ワイヤ抵抗(ワイヤ1 +ワイヤ2)は、標準温度で30Ωです。取得する電圧、電流、および抵抗値のテーブルを設定します。
摂氏20度では、負荷全体で12.5ボルトになり、ワイヤ抵抗全体で合計1.5ボルト(0.75 + 0.75)が降下します。温度が摂氏35度まで上昇した場合、各ワイヤーの抵抗の変化を簡単に判断できます。銅線(α=0.004041)を使用すると、次のようになります。
回路の値を再計算すると、この温度上昇によってどのような変化がもたらされるかがわかります。
ご覧のとおり、温度が上昇した結果、負荷の両端の電圧が低下し(12.5ボルトから12.42ボルト)、配線の両端の電圧降下が上昇しました(0.75ボルトから0.79ボルト)。変化は小さいように見えるかもしれませんが、発電所と変電所、変電所と負荷の間を何マイルも伸びる送電線にとっては重要な場合があります。実際、電力会社は、許容システム負荷を計算する際に、季節的な温度変化に起因するライン抵抗の変化を考慮に入れる必要があることがよくあります。
レビュー:
- ほとんどの導電性材料は、温度の変化に伴って比抵抗が変化します。これが、比抵抗の数値が常に標準温度(通常は摂氏20°または25°)で指定されている理由です。
- 温度変化の摂氏1度あたりの抵抗変化係数は、抵抗の温度係数と呼ばれます。 。この係数は、ギリシャ文字の小文字の「アルファ」(α)で表されます。
- 材料の正の係数は、温度の上昇とともにその抵抗が増加することを意味します。純金属は通常、正の抵抗温度係数を持っています。ゼロに近い係数は、特定の金属を合金化することで得られます。
- 材料の負の係数は、温度の上昇とともにその抵抗が減少することを意味します。半導体材料(炭素、シリコン、ゲルマニウム)は通常、負の抵抗温度係数を持っています。
- 抵抗表で指定されている温度以外の温度での導体の抵抗を決定するために使用される式は次のとおりです。
関連するワークシート:
- 抵抗の温度係数ワークシート
産業技術