مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیمعبور جریان زیاد می‌شود؛ مثال ً در یک المپ رشته ای حبابی (شکل)13ــ2 مقاومت آن با افزایشدمای رشته به شدت افزایش می‌یابد. آزمایش نشان می‌دهد که مقاومت ٔ ویژه فلزات در یک ٔ گستره دمایینسبتاً بزرگ، با دما تقریباً به طور خطی تغییر می‌کند. شکل ،14 ــ2 مقاومت ٔ ویژه برخی از فلزاترا در محدوده ای از دما نشان می‌دهد. یک تقریب تجربی خوب که برای اغلب مقاصد، به ّ حد کافیمناسب است توسط ٔ رابطه زیر داده می‌شود:)4ــ2([1 + α (T - T 0)] ٠ ρ = ρکه در آن T 0 دمای مرجع و ٠ ρ مقاومت ویژه در آن دماست (معموال ً T 0 را دمای اتاق شکل ــ2 13 (فیالمان(ت)نگستنی عبور موجب جریان از رشتۀ درخششC = 293K ° T 0 = 20 می‌گیرند) و α ثابتی موسوم به ضریب دمایی مقاومت ویژه و T دمای رسانا المپ حبابی شده است.(برحسب C ° یا)K است. یکای α در این رابطه K -1 (یا C °)1/ است.اگر یک نیم رسانا داشته باشیم، در دماهای پایین تعداد حامل های بار 1 ناچیز است و نیم رسانامانند یک نارسانا رفتار می‌کند. با افزایش دما، نشان داده می‌شود بر تعداد این حامل های بار افزودهمی‌گردد. گرچه با افزایش دما تعداد برخوردهای کاتوره ای حامل های بار با ٔ شبکه اتمی‌افزایشمی‌یابد، اما تأثیر افزایش تعداد حامل های بار بیشتر از افزایش این برخوردهای کاتوره ای است. بهاین ترتیب، مقاومت ٔ ویژه نیم رساناها با افزایش دما کاهش می‌یابد. ضریب دمایی مقاومت ٔ ویژه برخی ازمواد در جدول 2ــ2 داده شده است. همان طورکه مشاهده می‌کنید این ضریب برای نیم رساناها منفیاست که به معنی کاهش مقاومت ٔ ویژه این مواد با افزایش دما است.8 − 10 × 30قلع سربآهن8 − 10 × 20 m)پال تین Ω. (مقاومتویژهروی 8 − 10 × 10مس آلو مینیمC(°) دما نقره 0200 100 0 -100 -200شکل ــ2 14 نمودار مقاومت ویژۀ چند فلز در یک گسترۀ دماییدر برخی مواد، مانند جیوه و قلع با کاهش دما، مقاومت ویژه در دمای خاصی به صورت ناگهانیبه صفر افت می‌کند و در دماهای پایین تر، همچنان صفر می‌ماند. این پدیده را ابر رسانایی می‌گویند.ــ1 در نیم رساناها عالوه بر الکترون های آزاد، حامل های بار مثبتی نیز وجود دارند که بررسی آنها خارج از سطح این کتاب است.53