為什么溫度升高金屬導(dǎo)體的電阻增大

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  金屬導(dǎo)電是電子導(dǎo)電,電子在電場(chǎng)的作用下做定向漂移運(yùn)動(dòng),形成金屬中的電流。電子在金屬導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的阻礙作用愈小,導(dǎo)體呈現(xiàn)的電阻就愈小。反之,電子運(yùn)動(dòng)受到的阻礙作用愈大,它運(yùn)動(dòng)得就愈不自由,導(dǎo)體所呈現(xiàn)的電阻就愈大。

  電子在定向漂移運(yùn)動(dòng)中,受到的阻礙作用是電子與金屬中晶體點(diǎn)陣上的原子實(shí)碰撞產(chǎn)生的。在金屬導(dǎo)體中,晶體點(diǎn)陣上的原子實(shí),雖然基本上保持規(guī)則的排列,但并不是靜止不動(dòng)的。每個(gè)原子實(shí)都在自己的規(guī)則位置附近不停地做熱振動(dòng),整個(gè)導(dǎo)體中原子實(shí)的熱振動(dòng)并沒(méi)有統(tǒng)一步調(diào)。這樣,就在一定程度上破壞了原子實(shí)排列的規(guī)則性,形成了對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的阻礙作用。原子實(shí)的熱振動(dòng)離開(kāi)自己規(guī)則位置愈遠(yuǎn),與電子相碰的機(jī)會(huì)愈多,電子漂移受到的阻礙作用就愈大,導(dǎo)體呈現(xiàn)的電阻也就大起來(lái)了。

  綜上所述,問(wèn)題的答案就不難得出來(lái)了,因?yàn)闇囟壬邥r(shí),原子實(shí)的熱振動(dòng)加強(qiáng),振動(dòng)的幅度加大,于是,做定向漂移的電子與原子實(shí)相碰的機(jī)會(huì)增多,碰撞次數(shù)也增加,所以,金屬導(dǎo)體的電阻就增加了。對(duì)于純金屬來(lái)說(shuō),電阻隨溫度的變化比較規(guī)則;在溫度變化范圍不大時(shí),電阻與溫度之間的關(guān)系為

  R=R0+(1+αt)

  式中R0是0℃時(shí)金屬導(dǎo)體的電阻,α為該金屬導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)。不同金屬材料的電阻溫度系數(shù)α亦不相同。


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