溫度升高熱敏電阻阻值如何變化

在熱學(xué)中，熱敏電阻是一種可以根據(jù)溫度變化而改變其電阻值的電子組件。通常情況下，溫度升高會(huì)使熱敏電阻的電阻值變化，這意味著熱敏電阻可以用于測(cè)量溫度變化。

熱敏電阻的基本原理是溫度對(duì)電阻的影響，這個(gè)影響可用熱阻抗系數(shù)來表示。當(dāng)物體表面溫度升高時(shí)，其內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，這會(huì)導(dǎo)致電阻值的變化。這個(gè)效應(yīng)主要是由于材料中電荷載流子的數(shù)目和運(yùn)動(dòng)特征的變化所引起的。

在大多數(shù)材料中，當(dāng)溫度升高時(shí)，載流子的激活能會(huì)發(fā)生變化。這導(dǎo)致載流子的數(shù)目隨溫度的變化而變化，從而導(dǎo)致電阻值的變化。在常見的純金屬熱敏電阻中，這個(gè)效應(yīng)是主要的。

溫度升高還會(huì)導(dǎo)致熱敏電阻材料中電子的散射增多，導(dǎo)致電阻值的升高，亦即材料中的電子受到的散射越多，電阻值就會(huì)越高。

在許多半導(dǎo)體材料中，這個(gè)效應(yīng)則是很主要的。這是因?yàn)榘雽?dǎo)體材料中的載流子激活能往往遠(yuǎn)比金屬材料高很多。另外，一些半導(dǎo)體材料中，隱藏載流子也會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化，這也會(huì)影響電阻值。

在有些熱敏電阻中，有兩種以上的反應(yīng)機(jī)理。例如，一些電阻基于半導(dǎo)體材料，而另一些基于金屬材料。這些材料中的電阻值變化是由兩種(或更多)反應(yīng)機(jī)理的貢獻(xiàn)組合而成的。

當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻的電阻值通常是變大的。但是，對(duì)于某些材料，電阻值可能會(huì)出現(xiàn)下降的情況。這可能是由于一個(gè)主要的反應(yīng)機(jī)理被另一個(gè)次要的反應(yīng)機(jī)理掩蓋所導(dǎo)致的。

有些材料的電阻值的變化量可能會(huì)更大。例如，熱敏電阻的材料可以變?yōu)榘雽?dǎo)體或金屬。在這些情況下，溫度升高所導(dǎo)致的電阻值的變化量可能會(huì)很大，甚至達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這意味著這些材料不僅可以用于測(cè)量溫度，而且還可以用于控制電路或測(cè)量其他物理量。

總的來說，溫度升高通常會(huì)導(dǎo)致熱敏電阻的電阻值的增加。這種效應(yīng)是由于在材料中的載流子激活能的變化以及散射的增加。這個(gè)效應(yīng)在許多金屬和半導(dǎo)體材料中都能夠觀察到。但是，這個(gè)效應(yīng)的具體機(jī)制因材料而異，有些材料的電阻值變化量會(huì)很大，甚至達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這為這些材料的應(yīng)用提供了廣闊的前景。