Question

В чём причина зависимости сопротивления всех видов проводника от температуры?​Помогите, пожалуйста

Answer 1

Ответ: Зная электронную теорию строения вещества можно дать следующее объяснение увеличению сопротивления металлических проводников с повышением температуры. При увеличении температуры проводник получает тепловую энергию, которая несомненно передается всем атомам вещества, в результате чего .возрастает их тепловое движение. Увеличившееся тепловое движение атомов создает большее сопротивление направленному движению свободных электронов (увеличивается вероятность столкновения свободных электронов с атомами), от этого и возрастает сопротивление проводника.

С понижением температуры направленное движение электронов облегчается (уменьшается возможность столкновения свободных электронов с атомами), и сопротивление проводника уменьшается. Этим объясняется интересное явление — сверхпроводимость металлов. Сверхпроводимость, т. е. уменьшение сопротивления металлов до нуля, наступает при огромной отрицательной температуре —273° С, называемой абсолютным нулем. При температуре абсолютного нуля атомы металла как бы застывают на месте, совершенно не препятствуя движению электронов.

Answer 2

Зависимость сопротивления проводников от температуры объясняется тремя основными физическими механизмами:

1. Ионная решётка: В кристаллических структурах проводников атомы или ионы удерживаются в определенных положениях решётки. При нагреве атомы начинают вибрировать с большей амплитудой, что увеличивает вероятность столкновений электронов с атомами. Это увеличение столкновений приводит к увеличению сопротивления материала.

2. Увеличение скорости электронов: При повышении температуры электроны в проводнике получают дополнительную энергию, что увеличивает их скорость. Более быстрые электроны могут чаще сталкиваться с атомами и ионами в проводнике, что также увеличивает сопротивление.

3. Изменение концентрации носителей заряда: В некоторых материалах, таких как полупроводники, температура может изменять концентрацию носителей заряда (электронов или дырок). Это изменение в концентрации может влиять на сопротивление материала.

Таким образом, при повышении температуры сопротивление проводника обычно увеличивается из-за эффектов, связанных с изменениями во внутренней структуре материала и движением электронов. Однако в некоторых материалах, таких как некоторые специальные сплавы, сопротивление может уменьшаться с увеличением температуры в результате сложных физических явлений. Этот эффект называется отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.