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。
温度对灯泡电阻的影响 1.标有“6V6W”小灯泡，若把这样的两只灯泡串联起来接在６V的电源两端，则 电路的总功率为_________。（忽略温度对灯泡电阻的影响） 2.通过一只标有“6V6W”小灯泡的电流随两端电压变化关系如图所示，若把这样 的两只灯泡串联起来接在６V的电源两端，则电路的总功率为_________。 3.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持 4.5V不变， 灯泡上标有“3V 1W”字样。闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是 A、灯泡的额定功率为1W B、灯泡正常发光时的电阻为9Ω C、灯泡的实际功率为0.64W D、此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8：7 4.家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度的变 化规律如图所示，使用时发热体直接连入家庭电路中，当发热体的温 度为60℃时，此时电功率为______W，如果这只电灭蚊器的平均电功 率为5W，按一天工作10h算，这是家用电灭蚊器一个与（按30天计 算）消耗电能________kW?h；当发热体温度继续上升时，电灭蚊器发 热体的电阻会________（填“变大”、“变小”或“不变”），它的功率 会_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 5.有位同学利用电源、电流表、电压表、开关、标有“50Ω2A”字样 的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中小灯泡标有的“0.3A”字样清晰可见，电压表0-15V档损坏，小灯泡的额定功率估计为1.5W左右，该同学实验步骤正确，当闭合开关时，电流表和电压表分别为2V和0.2A，接着他边思考边实验，直到小灯泡正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点 （1）画出小灯泡正常发光时的电路图，并简述判定小灯泡正常发光的理由 （2）求出小灯泡的额定功率（小灯泡的电阻会随温度的变化而变化） 6.（思考题）如图，额定功率为“4W”的灯与R=4Ω的定值电阻串联接在电路中， 电源电压为2V,灯正常发光，求灯的额定电压。
高阻计法测定高分子材料体积电阻率和表面电阻率 2010年03月07日10:37 admins 学习时间：20分钟评论 0条高分子材料的电学性能是指在外加电场作用下材料所表现出来的介电性能、导电性能、电击穿性质以 及与其他材料接触、摩擦时所引起的表面静电性质等。最基本的是电导性能和介电性能，前者包括电导(电导率γ，电阻率ρ=1/γ)和电气强度(击穿强度Eb)；后者包括极化(介电常数εr)和介质损耗(损耗因数tg δ)。共四个基本参数。 种类繁多的高分子材料的电学性能是丰富多彩的。就导电性而言，高分子材料可以是绝缘体、半导体和导体，如表1所示。多数聚合物材料具有卓越的电绝缘性能，其电阻率高、介电损耗小，电击穿强度高，加之又具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性及易成型加工性能，使它比其他绝缘材料具有更大实用价值，已成为电气工业不可或缺的材料。高分子绝缘材料必须具有足够的绝缘电阻。绝缘电阻决定于体积电阻与表面电阻。由于温度、湿度对体积电阻率和表面电阻率有很大影响，为满足工作条件下对绝缘电阻的要求， 必须知道体积电阻率与表面电阻率随温度、湿度的变化。 表1 各种材料的电阻率范围 材料电阻率(Ω·m) 材料电阻率(Ω·m) 超导体导体≤10-810-8～10-5半导体绝缘体10-5～107 107～1018 除了控制材料的质量外，测量材料的体积电阻率还可用来考核材料的均匀性、检测影响材料电性能的 微量杂质的存在。当有可以利用的相关数据时，绝缘电阻或电阻率的测量可以用来指示绝缘材料在其他方面的性能，例如介质击穿、损耗因数、含湿量、固化程度、老化等。表2为高分子材料的电学性能及其研 究的意义。 表2 高分子材料的电学性能及测量的意义 电学性能电导性能 ①电导（电导率γ，电阻率ρ=1/γ） ②电气强度（击穿强度Eb） 介电性能 ③极化（介电常数εr） ④介电损耗（损耗因数tanδ） 测量的意义实际意义 ①电容器要求材料介电损耗小，介电常数大，电气强度高。 ②仪表的绝缘要求材料电阻率和电气强度高，介电损耗低。 ③高频电子材料要求高频、超高频绝缘。 ④塑料高频干燥、薄膜高频焊接、大型制件的高频热处理要求材料 介电损耗大。 ⑤纺织和化工为消除静电带来的灾害要求材料具适当导电性。理论意义研究聚合物结构和分子运动。 1 目的要求 了解超高阻微电流计的使用方法和实验原理。 测出高聚物样品的体积电阻率及表面电阻率，分析这些数据与聚合物分子结构的内在联系。 2 原理 名词术语 1) 绝缘电阻：施加在与试样相接触的二电极之间的直流电压除以通过两电极的总电流所得的商。它取决于体积电阻和表面电阻。
电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，还与导体长度、粗细、材料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。多数（金属）的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。如：玻璃，碳。 电阻分类 按阻值特性 固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻) . 不能调节的,我们称之为定值电阻或固定电阻,而可以调节的,我们称 之为可调电阻.常见的可调电阻是滑动变阻器,例如收音机音量调节的装置是个圆形的滑动变阻器,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器. 按制造材料 碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等. 薄膜电阻 用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。主要如下：碳膜电阻器 碳膜电阻 碳膜电阻（碳薄膜电阻），常用符号RT作为标志；为最早期也最普遍使用的电阻器，利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂一层碳膜，再将碳膜外层加工切割成螺旋纹状，依照螺旋纹的多寡来定其电阻值，螺旋纹愈多时表示电阻值愈大。最后在外层涂上环氧树脂密封保护而成。其阻值误差虽然较金属皮膜电阻高，但由于价钱便宜。碳膜电阻器仍广泛应用在各类产品上，是目前电子，电器，设备，资讯产品之最基本零组件。 金属膜电阻器 金属膜电阻(metal film resistor)，常用符号RJ作为标志；其同样利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂，只是将炭膜换成金属膜（如镍铬），并在金属膜车上螺旋纹做出不同阻值，并且于瓷棒两端镀上贵金属。虽然
它较碳膜电阻器贵，但低杂音，稳定，受温度影响小，精确度高成了它的优 金属膜电阻 势。因此被广泛应用于高级音响器材，电脑，仪表，国防及太空设备等方面。 金属氧化膜电阻器 某些仪器或装置需要长期在高温的环境下操作，使用一般的电阻会未能保持其安定性。在这种情况下可使用金属氧化膜电阻（金属氧化物薄膜电阻器），它是利用高温燃烧技术于高热传导的瓷棒上面烧附一层金属氧化薄膜（用锡和锡的化合物喷制成溶液，经喷雾送入 500~500℃的恒温炉，涂覆在旋转的陶瓷基体上而形成的。材料也可以氧化锌等），并在金属氧化薄膜车上螺旋纹做出不同阻值，然后于外层喷涂不燃性涂料。其性能与金属膜电阻器类似，但电阻值范围窄。它能够在高温下仍保持其安定性，其典型的特点是金属氧化膜与陶瓷基体结合的更牢，电阻皮膜负载之电力亦较高。耐酸碱能力强，抗盐雾，因而适用于在恶劣的环境下工作。它还兼备低杂音，稳定，高频特性好的优点。常用符号RY 作为标志。 合成膜电阻 金属氧化膜电阻 将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻。 由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大，精度低，主要用他制造高压，高阻，小型电阻器。
实验 半导体热敏电阻特性的研究 实验目的 1．研究热敏电阻的温度特性。 2．进一步掌握惠斯通电桥的原理和应用。 实验仪器 箱式惠斯通电桥，控温仪，热敏电阻，直流电稳压电源等。 实验原理 半导体材料做成的热敏电阻是对温度变化表现出非常敏感的电阻元件，它能测量出温度的微小变化，并且体积小，工作稳定，结构简单。因此，它在测温技术、无线电技术、自动化和遥控等方面都有广泛的应用。 半导体热敏电阻的基本特性是它的温度特性，而这种特性又是与半导体材料的导电机制密切相关的。由于半导体中的载流子数目随温度升高而按指数规律迅速增加。温度越高，载流子的数目越多，导电能力越强，电阻率也就越小。因此热敏电阻随着温度的升高，它的电阻将按指数规律迅速减小。 实验表明，在一定温度范围内，半导体材料的电阻R T 和绝对温度T 的关系可表示为 T b T ae R = （4－6－1） 其中常数a 不仅与半导体材料的性质而且与它的尺寸均有关系，而常数b 仅与材料的性质有关。常数a 、b 可通过实验方法测得。例如，在温度T 1时测得其电阻为R T 1 11T b T ae R = （4－6－2） 在温度T 2时测得其阻值为R T 2 22T b T ae R = （4－6－3） 将以上两式相除，消去a 得 )1 1 (2 1 2 1T T b T T e R R -= 再取对数，有 )11(ln ln 2 121T T R R b T T --= （4－6－4） 把由此得出的b 代入（4－6－2）或（4－6－3）式中，又可算出常数a ，由这种方法确定的常数a 和b 误差较大，为减少误差，常利用多个T 和R T 的组合测量值，通过作图的方法（或用回归法最好）来确定常数a 、b ，为此取（4－6－1）式两边的对数。变换
2016/8/10温度与电阻之间的计算公式,_百度作业帮 电阻(率)温度系数（TCR）表示电阻当温度改变1度时,电阻值的相对变化,当温度每升高1℃时,导体电阻的增加值与原来电阻的比值.单位为ppm/℃（即10E（-6）?℃）.定义式如下：TCR=dR/R.dT 实际应用时,通常采用平均电阻温度系数,定义式如下：TCR（平均）=（R2-R1）/（R1*（T2-T1）） =（R2-R1）/(R1*ΔT) R1--温度为t1时的电阻值,Ω； R2--温度为t2时的电阻值,Ω. 物质 温度t/℃ 电阻率 电阻温度系数aR/℃-1 银 20 1.586 0.0038(20℃) 铜 20 1.678 0.00393(20℃) 金 20 2.40 0.00324(20℃) 铝 20 2.6548 0.00429(20℃) 钙 0 3.91 0.00416(0℃) 铍 20 4.0 0.025(20℃) 镁 20 4.45 0.0165(20℃) 钼 0 5.2 铱 20 5.3 0.003925(0℃~100℃) 钨 27 5.65 锌 20 5.196 0.00419(0℃~100℃) 钴 20 6.64 0.00604(0℃~100℃) 镍 20 6.84 0.0069(0℃~100℃) 镉 0 6.83 0.0042(0℃~100℃) 铟 20 8.37 铁 20 9.71 0.00651(20℃) 铂 20 10.6 0.00374(0℃~60℃) 锡 0 11.0 0.0047(0℃~100℃) 铷 20 12.5 铬 0 12.9 0.003(0℃~100℃) data:tex t/html;charset=utf-8,%3Cspan%20sty le%3D%22color%3A%20rgb(51%2C%2051%2C%2051)%3B%20font-family%3A%20zuoy eFont_mathFont%2...1/1
实验 温度、光对半导体导电特性的影响 一．实验目的与意义 无论是半导体单晶材料、PN 结、还是器件，其电学特性（如：电阻率ρ、I-V 曲线、载流子迁移率μ）均受温度、光（辐射）影响，因此，从原理上讲，半导体产品的应用受环境温度、辐射限制大。所以在设计、使用半导体产品时必须考虑环境因素。 通过本实验的学习，加深学生对半导体导电性理论的理解，培养学生自行设计实验方法，实际动手操作，观察现象，进行理论分析的能力。 二．实验原理 1.电阻率的测量： 设样品电阻率ρ均匀，样品几何尺寸相对于探针间的距离可看成半无穷大。引入点电流源的探针其电流强度为I ，则所产生的电力线有球面对称性，即等位面是以点电流源为中心的半球面，如图1-1所示。在以r 为半径的半球上，电流密度j 的分布是均匀的。 图1-1 探针与被测样品接触点的电流分布 2 2r I j π= （1-1） 若E 为r 处的电场强度，则 2 2r I j E πρ ρ= = (1-2) 取r 为无穷远处的电位ф为零，并利用 dr d E φ - =，则有： ? ??∞ ∞-=-=) (0 22r r r r dr I Edr d ?πρ? （1-3） I r
()r I r πρφ2= （1-4） 式（1-2）就是半无穷大均匀样品上离开点电流源距离r 的点的电位与探针流过的电流和样品电阻率的关系式，它代表了一个点电流对距离为r 处的点的电势的贡献。 图1-2 四根探针与样品接触示意图 对于图1-2所示的情形，四根探针位于样品中央，电流从探针１流入，从探针４流出，则可将1和４探针认为是点电流源，由式（1-3）得到探针２和３的电位为： ??? ? ??-= 24122112r r I πρ? (1-5) ???? ??-= 3413 3112r r I π ρ? (1-6) 探针２、3电位差为：3223??-=V ，由此得出样品电阻率为： I V C r r r r I V 23 1 341324122311112=??? ? ??---=-πρ （1-7） 式(1-7)就是利用直流四针探法测量电阻率的普遍公式。当电流取I =C 时，则有ρ=V 23，可由数字电压表直接读出电阻率。 实际测量中，最常用的是直线四探针。即四根探针位于同一直线上，并且间距相等，设相邻两探针间距为S ，则半无穷大样品有： S S C 28.62==π （1-8） 通常只要满足样品的厚度，以及边缘与探针的最近距离大于四倍探针间距，样品近似半无穷大，能满足精度要求。 1． 块状和棒状样品的电阻率 四探针测试仪探针间距均为1mm ，块状和棒状样品外形尺寸与探针间距比较，符合半无穷大边界条件，有C=2π, 因此，只要I =6.28I 0，I 0为该电流量程满刻度值，由电压表读出的数值就是电阻率。 2． 片状样品的电阻率
电阻率 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件（常温下20°C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关。 电阻率在国际单位制中的单位是Ω·m，读作欧姆米，简称欧米。常用单位为“欧姆·平方毫米”。 定义 在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率，l为材料的长度，S 为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，而与其截面积成反比。 电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。 在温度一定的情况下，有公式 其中的ρ就是电阻率，L为材料的长度，S为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大：而与材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。 由上式可知电阻率的定义为： 推导公式： 单位 国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm)，常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。 计算公式
电阻率的计算公式为： ρ为电阻率——常用单位Ω·m S为横截面积——常用单位㎡ R为电阻值——常用单位Ω L为导线的长度——常用单位m 电阻率的另一计算公式为： ρ为电阻率——常用单位Ω·mm2/m E为电场强度——常用单位N/C J为电流密度——常用单位A/㎡ （E，J 可以为矢量） 影响电阻率的外界因素 电阻率不仅与材料种类有关，而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时，ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρ1与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数，与材料有关。锰铜的α约为1×10-1/℃(其数值极小)，用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小，适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后，可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物，当温度降到几K或十几K(绝对温度)时，ρ突然减少到接近零，出现超导现象，超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质，可制成磁敏电阻或电阻应变片，分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力，在工程上获得广泛应用。
金属电阻率及其温度系数金属电阻率及其温度系数 物质物质 温度温度 t/℃ t/℃ t/℃ 电阻率电阻率 Ω·m 电阻温度系数电阻温度系数 a a R /℃-1 银 20 1.586×10-8 0.0038(20℃) 铜 20 1.678×10-8 0.00393(20℃) 金 20 2.40×10-8 0.00324(20℃) 铝 20 2.6548×10-8 0.00429(20℃) 钙 0 3.91×10-8 0.00416(0℃) 铍 20 4.0×10-8 0.025(20℃) 镁 20 4.45×10-8 0.0165(20℃) 钼 0 5.2×10-8 铱 20 5.3×10-8 0.003925(0℃~100℃) 钨 27 5.65×10-8 锌 20 5.196×10-8 0.00419(0℃~100℃) 钴 20 6.64×10-8 0.00604(0℃~100℃) 镍 20 6.84×10-8 0.0069(0℃~100℃) 镉 0 6.83×10-8 0.0042(0℃~100℃) 铟 20 8.37×10-8 铁 20 9.71×10-8 0.00651(20℃) 铂 20 10.6×10-8 0.00374(0℃~60℃) 锡 0 11.0×10-8 0.0047(0℃~100℃) 铷 20 12.5×10-8 铬 0 12.9×10-8 0.003(0℃~100℃) 镓 20 17.4×10-8 铊 0 18.0×10-8 铯 20 20×10-8 铅 20 20.684×10-8 0.00376(20℃~40℃) 锑 0 39.0×10-8 钛 20 42.0×10-8 汞 50 98.4×10-8 锰 23~100 185.0×10-8 锰铜 20 44.0×10-8 康铜 20 50.0×10-8 镍铬合金 20 100.0×10-8 铁铬铝合金 20 140.0×10-8 铝镍铁合金 20 160.0×10-8 不锈钢 0~900 70~130×10-8 不锈钢304 20 72×10-8 不锈钢316 20 74×10-8
[图文]Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响 1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同： 二线制和三线制是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。 2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响 连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效 消除这种影响。 与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。其中，I+、I-端是为了 给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。请参阅下图： （1）四线制就是从热电阻两端引出4线，接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线，测量精度高，需要导线多。（2）三线制就是引出三线，Pt100B铂电阻接线时电流回路的参端和电压测量回路的参考为一条线（即检测设备的 I- 端子和V-端子短接）。精度稍好。 （3）两线制就使引出两线，Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一（即检测设备的I-端子和 V-端子短接、I+端子和V+短接短接）。测量精度差。
铂热电阻的接线造成温度失真现象的研究 [ 录入:tai-yan | 时间:2007-07-24 00:44:20 | 作者: | 来源:采集所得 | 浏览:158次 ] 摘要: 项目推广中发现很多矿井主通风机的监测温度经常出现不同程度的虚高现象, 分析其原因是测温线路的接线引起了较大的温度误差。文章对测温线路进行了理论分析, 并通过实验得出导线电阻的大小对温度影响的关系。 0 引言 PT100(铂热电阻) 温度传感器具有精度高、测温范围宽、使用方便等优点, 在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。 用铂热电阻测温时, 将铂热电阻接入二次仪表, 例如巡检仪温度模块等, 通过二次仪表测量出铂热电阻的阻值,从而算出温度。这些二次仪器常用的基本类型是采用桥式线路。目前一般采用的方法是三线制接法。可以说, 铂热电阻测温技术应该是非常成熟的。 但是, 我们在项目《通风机在线监测系统》的推广中发现, 90 %的矿井通风机的监测温度是不准确的, 如山西的上榆泉矿、山东的朝阳矿、运河矿、王庄矿等等, 有的高出实际温度十几、二十摄氏度甚至更多。什么样的原因造成这么大的误差? 经过分析实验, 我们发现了问题所在。 1 铂热电阻测温原理 我们先从铂热电阻测温的原理来看。若已知电阻-温度关系, 就可以用测量电阻的方法来推算出温度, 这就是电阻温度传感器的工作原理。 当测温范围不大, 元件长度和截面积随温度改变引起的阻值变化可以忽略时, 热电阻元件的阻值随温度变化可以认为是线性的, 可用式(1) 表示 : Rt = Rt0 [1 +α( t - t0) ] (1) 其中, t0 表示参考温度; Rt0 表示参考温度下铂热电阻的阻值;α表示电阻元件的平均电阻温度系数, 即电阻元件的温度相对于参考温度每变化1 ℃, 引起铂热电阻阻值相对于参考温度下的增量。对于PT100 , 在t = 0 ℃时, Rt = 100Ω; 当t = t1 时,Rt = Rt1 , 则有 Rt1 = 100 (1 +α×t1) (2) 通过测量t1 温度下PT100 的阻值, 就可以通过上式的公式变形计算出此时测量端的温度。即 t1 =Rt1/100α-1/α (3) 铂热电阻测温电路的原理如图1 所示, 其中, Rt 为铂热电阻, R1 、R2 为固定电阻, R3 为可调电阻, A 为检流计。
R 17.224 19.337 21.464 23.598 25.731 27.861 29.984 32.101 T 707580859095100105 U 1.02482 1.01525 1.00552 0.99565 0.98564 0.9755 0.95487 0.93383 T 7580859095100110120 y = 2.4702x + 25.367 R2 = 0.9998 050100150200250 3003500 20 40 60 80 100 120 T /K R/Ω T-R y = -84.801x 2-310.42x + 483.16 R2 = 1 050100150200250 3003500 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 T /K U/V T-U 00.010.020.030.040.05 0.060.070 50 100 150 200 250 300 350 T /K R/Ω 样品电阻/Ω
34.20936.31138.40440.49142.56944.64146.70648.76550.818 110115120125130135140145150 0.890720.868730.84650.824040.801380.778550.755540.73238 140150160170180190200210
52.86554.90656.94258.9736163.02265.04167.05569.066 155160165170175180185190195 0.709080.685640.662080.638410.614650.59080.56690.542940.51892 220230240250260270280290300
电子元器件解析：二极管电阻与温度的关系 二极管是一种应用非常广泛的微波控制器件，可以用来制作微波开关、微波衰减器、微波限幅器、微波移相器等。 在各类二极管电路应用中，二极管电阻的温度特性强烈地影响着微波电路的温度 性能。二极管温度效应的研究包括对迁移率和载流子寿命的温度特性的理论分析和实验研究。 文中针对几种不同结构和钝化材料的二极管，对其温度性能进行了研究，包括I 区域载流子寿命与温度的关系、迁移率与温度的关系以及电阻与温度的关系，研究表明：二极管电阻的温度性能主要依赖于二极管结电容的大小。 1 理论分析 在微波工作状态下，二极管的电阻与正向电流以及半导体材料参数相关。可用简 化表达式来表示 式中：W为I区的厚度;IF为正向电流;μ为I区双极迁移率μ=μn+μp;τ为双极载流子寿命。式中，迁移率和载流子寿命与温度相关，即对电阻的温度性能有影响。 1. 1 迁移率
迁移率与温度的关系比较复杂，但在一定的温度范围内，半导体体内的杂质已全部电离，本征激发还不十分明显时，载流子浓度基本不随温度变化，影响迁移率的诸多因素中，晶格散射起主要作用，迁移率随温度升高而降低。一些学者的研究结果表明，在一50～+200℃(223~473 K)内，迁移率和温度的关系可表示为 式中：n值为2~2.2;t0为常温，通常定为25℃(298 K)。 1.2 少数载流子寿命 少数载流子寿命不仅受到体内复合的影响，更为重要的是，很大程度上受表面状态的影响，τ是一个结构灵敏参数，是体内复合和表面复合的综合结果，可表示为 式中：τv是体内复合寿命;τs是表面复合寿命。 研究发现：载流子寿命随温度的增加而增加，可表示为 式中m称之为载流子寿命因子。 1.3 载流子寿命因子与电阻
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。
第一单元显微镜的下的世界 1、水滴里的生物 教学目标： 1、认识微生物是一类个体微小、大多是单细胞的生物。 2、知道微生物、动物、植物共同构成生命世界。 3、知道微生物分布广泛，种类繁多。 教学重难点： 1、意识到科学技术是不断发展的。 2、体验到探索生命奥秘的快乐与重要意义。 教学方法：观察法 教学准备： 1、放大镜、显微镜、水样、玻片、抹布等、观察水样。 2、技能准备：课前简单培训制作玻片标本的注意点。 教学过程： 一、引导学生观察教师准备的水样。 1、学生观察水样。 2、学生汇报：观察烧杯里的水，你观察到水里有什么？这些结果你是用什么观察到的？ 3、讨论：这杯水里是是真的只有这些东西呢？还有没有可能有其它的东西？ 4、谈话：怎么才能知道这杯水里有没有我们刚才说的细菌等这些东西? (引导学生明白要想观察极微小的、肉眼看不到的物体要借助工具——显微镜) 二、引导学生了解显微镜的基本构造和使用方法（各小组领取）。 1、谈话：既然我们想借助显微镜来做进一步的观察，下面就先来了解显微镜的基本构造。教师指着显微镜的各部份让学生看，同时讲解各部份的用途及用法。 2、教师讲解并示范使用方法。 ①反光镜不能直接对着太阳，否则会伤害眼睛。 ②使用时要小心，镜头不要碰着玻片。 ③不能用手触摸目镜和物镜。 ④轻拿轻放。 三、组织学生借助显微镜观察水滴里的生物。 1、指导观察教师准备好的水样标本。
pt100电阻与温度对应表设计原理: pt100是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。 PT 后的 100即表示它在 0℃时阻值为 100欧姆 ,在 100℃时它的阻值约为 138.5欧姆。它的工业原理 :当PT100在 0摄氏度的时候他的阻值为 100欧姆,它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。 应用范围: 医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备,应用范围非常之广泛。 PT100分度表 -50度 80.31欧姆 -40度 84.27欧姆 -30度 88.22欧姆 -20度 92.16欧姆 -10度 96.09欧姆 0度 100.00欧姆 10度 103.90欧姆 20度 107.79欧姆 30度 111.67欧姆 40度 115.54欧姆 50度 119.40欧姆
60度 123.24欧姆 70度 127.08欧姆 80度 130.90欧姆 90度 134.71欧姆 100度 138.51欧姆 110度 142.29欧姆 120度 146.07欧姆 130度 149.83欧姆 140度 153.58欧姆 150度 157.33欧姆 160度 161.05欧姆 170度 164.77欧姆 180度 168.48欧姆 190度 172.17欧姆 200度 175.86欧姆 组成的部分 常见的 pt1oo 感温元件有陶瓷元件,玻璃元件,云母元件,它们是由铂丝分别绕在陶瓷骨架, 玻璃骨架,云母骨架上再经过复杂的工艺加工而成 薄膜铂电阻
薄膜铂电阻:用真空沉积的薄膜技术把铂溅射在陶瓷基片上, 膜厚在 2微米以内 , 用玻璃烧结料把 Ni (或 Pd 引线固定,经激光调阻制成薄膜元件。
热敏电阻温度特性的研究 一、实验目的 了解和测量热敏电阻阻值与温度的关系 二、实验仪器 YJ-RZ-4A 数字智能化热学综合实验仪、NTC 热敏电阻传感器、Pt100传感器、 数字万用表 三、实验原理 热敏电阻是其电阻值随温度显著变化的一种热敏元件。热敏电阻按其电阻随温度变化的典型特性可分为三类，即负温度系数（NTC ）热敏电阻，正温度系数（PTC ）热敏电阻和临界温度电阻器（CTR ）。PTC 和CTR 型热敏电阻在某些温度范围内，其电阻值会产生急剧变化。适用于某些狭窄温度范围内的一些特殊应用，而NTC 热敏电阻可用于较宽温度范围的测量。热敏电阻的电阻-温度特性曲线如图1所示。 图1 NTC 半导体热敏电阻是由一些金属氧化物，如钴、锰、镍、铜等过渡金属的氧化物，采用不同比例的配方，经高温烧结而成，然后采用不同的封装形式制成珠状、片状、杠状、垫圈状等各种形状。与金属导热电阻比较，NTC 半导体热敏电阻具有以下特点： 1．有很大的负电阻温度系数，因此其温度测量的灵敏度也比较高； 2．体积小，目前最小的珠状热敏电阻的尺寸可达mm 2.0φ，故热容量很小可作为点温 或表面温度以及快速变化温度的测量； 3．具有很大的电阻值（Ω-5 2 1010），因此可以忽略线路导线电阻和接触电阻等的影响，特别适用于远距离的温度测量和控制； 4．制造工艺比较简单，价格便宜。半导体热敏电阻的缺点是温度测量范围较窄。 NTC 半导体热敏电阻具有负温度系数，其电阻值随温度升高而减小，电阻与温度的关系可以用下面的经验公式表示
)/exp(T B A R T = （1） 式中，T R 为在温度为T 时的电阻值，T 为绝对温度（以K 为单位），A 和B 分别为具有电阻量纲和温度量纲，并且与热敏电阻的材料和结构有关的常数。由式（1）可得到当温度为0T 时的电阻值0R ，即 )/exp(00T B A R = （2） 比较式（1）和式（2），可得 )]1 1(exp[0 0T T B A R R T -= （3） 由式（3）可以看出，只要知道常数B 和在温度为0T 时的电阻值0R ，就可以利用式（3）计算在任意温度T 时的T R 值。常数B 可以通过实验来确定。将式（3）两边取对数，则有: )1 1(ln ln 0 0T T B R R T -+= （4） 由式（4）可以看出，T R ln 与 T 1 成线性关系，直线的斜率就是常数B ，热敏电阻的材料常数B 一般在2000—6000K 范围内。 热敏电阻的温度系数T α定义如下 21T B dT dR R T T T -=?= α （5） 由式（5）可以看出，T α是随温度降低而迅速增大。T α决定热敏电阻在全部工作范围内的温度灵敏度。热敏电阻的测温灵敏度比金属热电阻的高很多。例如，B 值为4000K ，当 )20(15.293C K T ?=时，热敏电阻的%7.4=T α 1)(-?C ，约为铂电阻的12倍。 四、实验内容和步骤 1、连接好实验仪器，如图 2、图3所示： 图2 内有加热引线和温度传感器引线 隔热板 恒温腔
电阻与温度的关系 1、导体的电阻与温度有关。 纯金属的电阻随温度的升高电阻增大，温度升高1℃电阻值要增大千分之几。碳和绝缘体的电阻随温度的升高阻值减小。半导体电阻值与温度的关系很大，温度稍有增加电阻值减小很大。 有的合金如康铜和锰铜的电阻与温度变化的关系不大。电阻随温度变化的这几种情况都很用处。利用电阻与温度变化的关系可制造电阻温度计，铂电阻温度计能测量—263℃到1000℃的温度，半导体锗温度计可测量很低的温度。康铜和锰铜是制造标准电阻的好材料。 例如：电灯泡的灯丝用钨丝制造，灯丝正常发光时的电阻要比常温下的电阻大多少？ 钨的电阻随温度升高而增大，温度升高1℃电阻约增大千分之五。灯丝发光时温度约2000℃，所以，电阻值约增大10倍。灯丝发光时的电阻比不发光时大得多，刚接通电路时灯丝电阻 小电流很大，用电设备容易在这瞬间损坏。 2、温度对不同物质的电阻值均有不同的影晌。 导电体——在接近室温的温度，良导体的电阻值，通常与温度成正比: R=R0+aT 上式中的a称为电阻的温度系数。 半导体——未经掺杂的半导体的电阻随温度而下降，两者成几何关系: R=R0×e^(a/T) 有掺杂的半导体变化较为复杂。当温度从绝对零度上升，半导体的电阻先是减少，到了绝大部份的带电粒子 (电子或电洞/空穴) 离开了它们的载体后，电阻会因带电粒子的活动力下降而随温度稍为上升。当温度升得更高，半导体会产生新的载体 (和未经掺杂的半导体一样) ，原有的载体 (因渗杂而产生者) 重要性下降，于是电阻会再度下降。 热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，
影响电阻率的因素 影响电阻的因素一．环境因素的影响环境因素是指产生点阵畸变的外界条件，主要指温度和应力。(一)温度的影响若认为导电电子是完全自由的，而原子的振动彼此无关，则电子的平均自由程与晶格振动的振幅平方的平均值成反比。由于与温度成正比，所以ρ∝T。在理想完整的晶体中，电子的散射只取决于温度所造成的点阵动畸变，即金属的电阻取决于离子的热振动。当温度高于时，纯金属的电阻和温度成正比。（2—9）式中α为电阻温度系数，过渡族金属，特别是铁磁金属的α值较大，约为10-2数量级，其它金属α值均为10-3数量级；表示温度变化△T时ρ的变化。若考虑振动原子与导电电子间的相互作用，用量子力学方法可以获得低温下(低于)电阻的表达式，为（2—10）式中A为系数，为积分变数。低温时，积分值趋于常数124.4，因此，。它类似于比热容的德拜三次方定律。式(2—11)也称格留乃申定律。的关系对于多数金属都适用。对于过渡族金属则(n为2.0一5.3)。一般金属，当温度接近0 K时，仍有残留电阻。但有些金属，例如Ti、V、Nb、Zr、Al等，当温度低于某临界值时电阻下降为零，它们被称为超导金属。金属溶化时，由于点阵规律性遭到破坏及原子间结合力的变化，熔点(Tm)处液态金属的电阻比固态约大一倍。除Ga、Hg、Sb、Bi外，大多数金属熔化时电阻的跃变可通过式(2—11)计算( )Tm=exp(KtLmTm) （2—11）式中Lm为熔化潜热(kJ／mol)；ρL和ρS分别为Tm处液态和固态的电阻率；K1为系数，其值为80kJ-1·mol·K-1。(二)应力的影响弹性范围内的单向拉应力，能使原子间的距离增大，点阵的动畸变增大，由此导致金属的电阻增大。电阻率与应力之间有如下的关系（2—12）式中ρT为受拉应力作用下的电阻率；ρ0为未加负荷时的电阻率；αT为应力系数；σ为拉应力。铁在室温下的应力系数αT约为2.11—2.13×10-11Pa-1。压力对电阻的影响恰好与拉应力相反，由于压力能使原子间距变小，点阵动畸变减小，大多数金属在三向压力（低于1200MPa)的作用下，电阻率都下降，并且有如下的关系（2—13）式中为三向拉力下的电阻率；为真空下的电阻率；p为压力；φ为压力系数，是负值。二、组织结构的影响组织结构是影响电阻的内部因素，金属及合金的结构取决于塑性形变及热处理工艺。(一)塑性形变的影响形变使金属的电阻增大。铝、钢、铁、银和其它一些金属在具有显著的加工硬化时，它们的电阻率增加约2—6％，只有钨是例外，大量挤压之后，电阻可增大百分之几十。金属经过塑性形变使电阻增大的原因是由于形变使点阵产生缺陷和畸变，导致电子波的散射增强；此外，冷加工也可能引起原子间的结合性质发生变化，从而对电阻产生影响。如果用ρ0表示未经加工硬化金属的电阻率，△ρ表示加工硬化产生的附加电阻率，金属加工硬化后的电阻率ρ＝ρ0+△ρ。从电阻和温度的关系可知，当温度降低时ρ0减小，在0k时趋近于零。附加电阻△ρ只受加工程度的影响，与温度无关，即便是温度为0k时它仍然存在，故称为残留电阻。△ρ／ρ随温度降低而增大，所以用低温测量电阻的方法研究加工硬化是很合适的。形变金属的电阻增大与形变量及形变温度有关。钽丝经扭转形变，△ρ／ρ0和扭转形变量的关系如图2—5所示。于77K和298K测量的结果表明，电阻随形变量增大而增大；并且形变温度愈低，电阻增加得就愈快。从图2—5可以看到电阻的变化反映了形变强化的一般规律。图2-5 钽丝电阻的相对变化和扭转形变的关系(二)热处理的影响形变和应力都能破坏周期场的规整性，使电阻增大，若对加工硬化的金属进行退火，使它产生回复和再结晶，电阻就必然下降。例如，纯铁经过加工硬化之后，进行100℃退火处理，电阻便有明显地降低。如要进行520℃退火，电阻便恢复到加工前的水平。但当退火温度高于再结晶温度时，由于再结晶生成的新晶粒很细小，所以晶界较多，晶界是一种面缺陷，因此电阻反而有所增高。关于电阻和晶粒尺寸之间的关系，研究表明，ωc=0.04％的铁丝，以不同的面缩率进行拉拔后，于650℃进行1h
影响绝缘电阻的因素 1 环境温湿度 一般材料的绝缘电阻值随环境温湿度的升高而减小。相对而言，表面电阻(率)对环境湿度比较敏感，而体电阻(率)则对温度较为敏感。湿度增加，表面泄漏增大，导体电导电流也会增加。温度升高，载流子的运动速率加快，介质材料的吸收电流和电导电流会相应增加，据有关资料报道，一般介质在70℃时的电阻值仅有20℃时的10％。因此，测量绝缘电阻时，必须指明试样与环境达到平衡的温湿度。 2 测试时间 用一定的直流电压对被测材料加压时，被测材料上的电流不是瞬时达到稳定值的，而是有一衰减过程。在加压的同时，流过较大的充电电流，接着是比较长时间缓慢减小的吸收电流，最后达到比较平稳的电导电流。被测电阻值越高，达到平衡的时间则越长。因此，测量时为了正确读取被测电阻值，应在稳定后读取数值。在通信电缆绝缘电阻测试方法中规定，在充电1分钟后读数，即为电缆的绝缘实测值。但是在实际上，此方法有些不妥，因为直流电压对被测材料加压时，被测材料上的电流是电容电流，既然是电容电流，就与电缆的电容大小有关，电容大需要充电的时间就长，特别是油膏填充电缆，就需要的时间要长一些。所以同一类型的电缆，由于长度不一样，及电容大小不一样，充电时间为一分钟时读数显然是不科学，还需进一步研究和探讨。 3 电缆自身因素 当电缆受热和受潮时，绝缘材料便老化。其绝缘电阻便降低。
4 测试仪器的准确使用 测试仪器很多厂家普通用高阻计、兆欧表，在工作时，仪器自身产生高电压，而测量对象又是电气设备，所以必须正确使用，否则就会造成人身或设备事故。使用前，首先要做好以下各种准备：（1）测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电，决不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。（2）对可能感应出高压电的设备，必须消除这种可能性后，才能进行测量。（3）被测物表面要清洁，减少接触电阻，确保测量结果的正确性。（4）测量前要检查仪器是否处于正常工作状态，主要检查其“0”和“∞”两点。兆欧表即摇动手柄，使电机达到额定转速，兆欧表在短路时应指在“0”位置，开路时应指在“∞”位置。（5）仪器应放在平稳、牢固的地方，且远离大的外电流导体和外磁场。做好上述准备工作后就可以进行测量了，在测量时，还要注意正确接线，否则将引起不必要的误差甚至错误。 电线电缆-线缆行业前沿资讯，线缆知识百科，谢谢关注。部分文章来自于网络及投稿，如有侵权，请友好告知，我们会第一时间删除，谢谢！
科目： 物理 年级： 高一 温度对电阻的影响和部分电路欧姆定律和串并联电路 一、知识复习 1．材料的电阻率与温度有关系 ①金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率 几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。 ③有些物质当温度接近 0 K 时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变 温度 T C 。我国科学家在 1989年把 T C 提高到 130K。现在科学家们正努力做到室温超导。 注意：公式R＝ I U 是电阻的定义式，而R =ρ S L 是电阻的决定式 R 与U 成正比或 R 与I 成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即 使它两端的电压 U ＝0，它的电阻仍然照旧存在。 2．欧姆定律 ⑴内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比. ⑵公式： R U I = .公式中U、R 和 I 三者的对应关系，即它们必须是同一段电路中的三个 物理量，不能搞混. (3)用图像表示：在 I-U 图像中，是过原点的一条直线，直线的斜率 R U I k 1 = = .在 U-I 图像中，也是过原点的一条直线，直线的斜率 R I U k = = ￠ . ⑷适用条件：适用于金属导电和电解液导电.对气体电离后导电和晶体二极管、晶体三极管导电不适用. R U I = （适用于金属导体和电解液，不适用于气体 导电）。 电阻的伏安特性曲线：注意 I-U 曲线和 U-I 曲线的 区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电 阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 3．串、并联电路的特点及其性质： 串联电路的特点： ①电 流 n I I I I = ? = = = 2 1 ②电 压 n 2 1 U U U U + ? + + = I O U O I U 1 2 1 2 R 1