热敏电阻正温度系数和负温度系数

热敏电阻的类型和工作原理

热敏电阻是一种特殊的电阻，其电阻值随温度的变化而变化。通常分为两种类型：正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。

1. 正温度系数热敏电阻

正温度系数热敏电阻，简称为PTC，是指当温度升高时，电阻值也随之升高的一类热敏电阻。

PTC 热敏电阻的材料广泛应用于许多不同的领域，如汽车电子、工业自动化、家电、电信、医疗器械等。常见的 PTC 材料有：铂、镍、氧化物等。

常见的 NTC 材料有：氧化锌、硅酸铁、铬酸镁等。

热敏电阻的工作原理基本上是根据温度的变化影响材料的电阻值。当温度升高时，电子的热运动会增强导致原子晶格的振动量增加，进而导致材料电阻值增大；相反，当温度降低时，电子的热运动会减少，导致原子晶格的振动量也减少而电阻值随之减小。

热敏电阻的电阻值与温度之间的关系可以通过热敏电阻的温度系数表达。

正温度系数热敏电阻的温度系数大约在 0.03%～0.06% / ℃ 之间。

总体来讲，热敏电阻的温度系数越大，其变化率越快，对于环境温度的变化反应越灵敏。通常选用的热敏电阻的温度系数都是比较大的。

三、热敏电阻的应用

热敏电阻的应用非常广泛，其主要应用领域包括：电力、家用电器、汽车、航空、航天、医疗器械、工业自动化、通信等各个领域。

1. 温度测量：在许多场合下，需要测量环境的温度，这时可以采用热敏电阻来测量。

3. 温度补偿：在一些设备中，需要对环境温度进行补偿，热敏电阻也可以用来进行温度补偿。

热敏电阻的应用非常广泛，以其准确性、可靠性和经济性而受到各个领域的重视。四、热敏电阻的优点

1. 灵敏度高：热敏电阻能够通过改变电阻值来反应温度的变化，对环境温度的变化非常敏感且变化率快，因此在环境变化迅速的场合应用非常广泛。 2. 高精度：热敏电阻具有较高的温度测量精度，可以测量精度高达 ±0.5°C。

金属导电是电子导电，电子在电场的作用下做定向漂移运动，形成金属中的电流。电子在金属导体中定向运动时，受到的阻碍作用愈小，导体呈现的电阻就愈小。反之，电子运动受到的阻碍作用愈大，它运动得就愈不自由，导体所呈现的电阻就愈大。

电子在定向漂移运动中，受到的阻碍作用是电子与金属中晶体点阵上的原子实碰撞产生的。在金属导体中，晶体点阵上的原子实，虽然基本上保持规则的排列，但并不是静止不动的。每个原子实都在自己的规则位置附近不停地做热振动，整个导体中原子实的热振动并没有统一步调。这样，就在一定程度上破坏了原子实排列的规则性，形成了对电子运动的阻碍作用。原子实的热振动离开自己规则位置愈远，与电子相碰的机会愈多，电子漂移受到的阻碍作用就愈大，导体呈现的电阻也就大起来了。

综上所述，问题的答案就不难得出来了，因为温度升高时，原子实的热振动加强，振动的幅度加大，于是，做定向漂移的电子与原子实相碰的机会增多，碰撞次数也增加，所以，金属导体的电阻就增加了。对于纯金属来说，电阻随温度的变化比较规则；在温度变化范围不大时，电阻与温度之间的关系为

R＝R0*（1＋αt）

式中R0是0℃时金属导体的电阻，α为该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亦不相同。

观察金属电阻率与温度的关系

实验目的：观察金属电阻率与温度的关系

实验原理:日光灯灯丝由钨丝制成，将灯丝连入电路中，通过加热、冷却灯丝,观察小灯泡亮度变化情况,小灯泡变亮说明电阻减小即电阻率减小，变暗说明电阻增大即电阻率增大.

克服难点:

把抽象的金属电阻率随温度变化情况具象化，帮助学生理解记忆金属材料的电阻率随温度升高而增加。

创新点：

在讲课过程中，如果只是对金属电阻率随温度变化情况进行讲解，学生不易理解及记忆,把不可见的金属电阻率的变化转化为可见的小灯泡亮度的变化,实验效果非常明显,加深学生印象，提高学生知识点掌握程度，提高学生学习兴趣。

实验仪器：

电池盒四个，一号电池四个，小灯泡一个，单刀单掷开关一个，导线若干，日光灯灯丝一个，酒精灯一个

实验步骤：

1、将电源、开关、小灯泡、日光灯灯丝按顺序串联连接好。

2、闭合开关，观察小灯泡是否发光，小灯泡亮则电路连接好。 3、断开开关并点燃酒精灯。

4、闭合开关,用酒精灯加热灯丝，观察小灯泡亮度变化，撤去酒精灯观察小灯泡亮度变化.

5、断开开关，整理实验仪器.

实验结果：

用酒精灯加热灯丝时小灯泡变暗,移开酒精灯，小灯泡恢复原来亮度。

实验反思：

在正常讲课过程中,可是这引导学生思考能不能不测量任何数值，通过某种现象,直接观察金属电阻率随温度的变化情况.本实验若由学生思考并设计出,则能够更大限度的利用本次实验，提高学生思考并解决问题的能力.

观察金属电阻率与温度的关系

实验目的：观察金属电阻率与温度的关系

实验原理：日光灯灯丝由钨丝制成，将灯丝连入电路中，通过加热、冷却灯丝，观察小灯泡亮度变化情况，小灯泡变亮说明电阻减小即电阻率减小，变暗说明电阻增大即电阻率增大。

克服难点：

把抽象的金属电阻率随温度变化情况具象化，帮助学生理解记忆金属材料的电阻率随温度升高而增加。

创新点：

在讲课过程中，如果只是对金属电阻率随温度变化情况进行讲解，学生不易理解及记忆，把不可见的金属电阻率的变化转化为可见的小灯泡亮度的变化，实验效果非常明显，加深学生印象，提高学生知识点掌握程度，提高学生学习兴趣。

实验仪器：

电池盒四个，一号电池四个，小灯泡一个，单刀单掷开关一个，导线若干，日光灯灯丝一个，酒精灯一个

实验步骤：

1、将电源、开关、小灯泡、日光灯灯丝按顺序串联连接好。 2、闭合开关，观察小灯泡是否发光，小灯泡亮则电路连接好。

3、断开开关并点燃酒精灯。

4、闭合开关，用酒精灯加热灯丝，观察小灯泡亮度变化，撤去酒精灯观察小灯泡亮度变化。

5、断开开关，整理实验仪器。

实验结果：

用酒精灯加热灯丝时小灯泡变暗，移开酒精灯，小灯泡恢复原来亮度。

实验反思：

在正常讲课过程中，可是这引导学生思考能不能不测量任何数值，通过某种现象，直接观察金属电阻率随温度的变化情况。本实验若由学生思考并设计出，则能够更大限度的利用本次实验，提高学生思考并解决问题的能力。