[ و به غالب پسر صعصعه ابو الفرزدق در گفتگویى که میانشان رفت فرمود : ] شتران فراوانت را چه شد ؟ [ گفت : امیر مؤمنان پرداخت حقوق پراکنده‏شان کرد . این بهترین راه آن است . [نهج البلاغه]

مدرسه ابتدایی پسرانه غیر دولتی امام هادی (ع) سبزوار

پنج شنبه 90 خرداد 5 , ساعت 10:35 صبح

اثر دما بر مقاومت

به دو تصویر زیر توجّه کنید. جنبش مولکول ها در کدام بیشتر است؟ دمای کدامیک بیشتر است؟ به نظر شما الکترون ها در تصویر سمت چپ راحت تر حرکت می کنند یا تصویر سمت راست؟

مقاومت ویژه یک ماده به دما بستگی دارد. در حالت کلی، مقاومت فلزات با زیاد شدن دما افزایش می‌یابد. این مطلب دور از ذهن نیست، زیرا با افزایش دما، جنبش ملکول ها و اتم ها افزایش یافته و احتمال برخورد الکترون های در حال حرکت با آن ها زیاد می‌شود، در نتیجه مقاومت ویژه جسم افزایش می‌یابد.

اخذ: تبیان

اگر دما در یک محدودة مشخص تغییر کند، آن گاه رابطه مقاومت ویژه جسم با دما به صورت زیر قابل بیان خواهد بود.

(1)

در این عبارت و مقاومت ویژه ماده در دماهای T و T₀ می‌باشند. در این رابطه ضریب دمایی مقاومت ویژه نام دارد. وقتی اندازه مقاومت با افزایش دما زیاد می‌شود، مثبت خواهد بود (مثلاًًًًً برای تمام فلزات).

در بعضی مواد، افزایش دما باعث کاهش مقاومت ویژه می‌شود. این مواد عمدتاً نیم رسانا و نارسانا هستند. چه عاملی باعث می شود که ضریب دمایی برای مواد نیم رسانا و نارسانا منفی باشد؟

اگر چه افزایش دما باعث ازدیاد جنبش ملکولی می‌شود، ولی پدیده‌ مهم دیگری نیز اتفاق می افتد. در این مواد، افزایش دما باعث می‌شود که الکترون‌های در قید هسته به مقدار کافی انرژی به دست آورده و بتوانند از قید هسته آزاد شوند، بدین ترتیب، تعداد الکترون های آزاد افزایش ‌می یابد. این امر موجب کاهش مقاومت جسم می شود. به این علت برای کربن، ژرمانیوم و سیلیسیوم منفی است.

با توجّه به رابطه ، اگر رابطه (1) را در ضرب کنیم به نتیجه زیر می رسیم: