Ledningsevne Vs. Temperatur

Konduktivitet er en egenskap ved alle fysiske materialer til en viss grad. Det er et mål på hvor godt et materiale som leder elektrisitet. Som alle vet, er elektrisitet en type makt som reiser gjennom metalltråder som vi bruker i våre husholdningsapparater. Men for å forstå forholdet mellom ledningsevne og temperatur du har å forstå det grunnleggende elektrisitet.

elektrisitet Basics

Elektrisitet er bevegelse av subatomære partikler med elektriske ladninger. Mengden av elektrisk ladning som beveger seg gjennom et materiale som er referert til som "dagens" i materialet. Den elektriske «trykk» bevirker at strømmen flyter er referert til som "spenning" påføres materialet. Evnen for materialet til å la strømmen flyte gjennom den kalles materialets "ledningsevne". Det er omvendt proporsjonal med motstanden som materialet setter opp for å la strømmen - jo høyere ledningsevne, jo lavere motstand.

elektrisk Resistance

For å forstå hvordan materialene motstå elektrisitet eller tillate det å flyte, og hvordan dette konduktivitet / motstand forandrer seg med temperaturen, vurdere klassisk eksempel på et rør fylt med vann som strømmer gjennom den. Vannet er som den elektriske strøm. Spenningen er som vanntrykket drive vannet til å bevege seg. Friksjonen av rørets vegger virker å bremse ned vannet farende gjennom det er som motstand mot elektrisk strøm.

Inne i Wire

Som subatomære ladde partikler som utgjør elektrisk strøm blir presset gjennom materialet de er strømmer gjennom, de av og til støte på atomene som utgjør materialet. Atomene er mye større enn de små subatomære partikler og de produserer også kraftige elektriske felt som prøver å bevege partiklene mot dem. Mange kollisjoner oppstår, spredning elektroner utenfor banen for gjeldende, bremse den ned, ifølge Georgia State University er "Hyperphysics" ressurser.

Heat på molekylært nivå

Oppvarming noe opp forårsaker sine molekyler og atomer til å bevege seg raskere. Dette betyr at når en ledning er kald, da dets atomer ikke bevege seg mye. Dette gjør dem presentere nedre profiler til den elektriske strøm som passerer rundt dem og færre kollisjoner inntreffer. Som atomene blir varmere de begynner å flytte og vibrerende mye, noe som gir den nåværende mindre ledig plass til å presse gjennom. Dette gjør motstanden av et materiale øker når temperaturen øker.

Superledning

Noen materialer som reagerer på en spesiell måte til ekstremt lave temperaturer. Disse materialene, kalt superledere, alle har visse kritiske temperaturer under som de er perfekte ledere, besitter ingen motstand. Dette gjør dem produsere kraftige strømmer selv når de utsettes for svært lave spenninger.