金屬電阻的電阻率為什麼不會隨著自己發熱而增大到無限大?

時間 2021-05-11 17:31:04

1樓:塵世伴讀小書童

這個問題裡面包含了一些量子力學的概念。

其實這個問題和下面這個問題是等價的: 甲乙兩輛車同向而行,甲車速10m/s度, 乙車5m/s,在t1時刻甲超過乙車1000公尺,問什麼時候乙車會超過甲車?假設時間是無窮小可分的,那麼雖然乙車和甲車之間的距離差一直縮小,但是距離差是乙個無窮小量,也就是說乙車永遠也追不上甲車。

顯然,這與常識不符。

實際上,加熱過程在時間上並不是無窮小,連續可分的,所以在某乙個時間電阻增加需要的溫度delta T會大於焦耳熱帶來的溫度增加量,繼而使得溫度不在繼續增加。

2樓:Morchella

樓上張工的回答真是例行答非所問強行解答……

我先假設你的問題是:為何金屬不會由於通電發熱導致溫度無限上公升,從而電阻無限上公升?

(先不考慮極低溫下的超導態)

第一是金屬本身在通電發熱的同時,與外界存在熱交換。一部分是熱導,熱導散熱速率與溫度成正比;一部分是黑體輻射,黑體輻射散熱速率與溫度四次方成正比。而假設通電電流恆定,電阻常溫下近似與溫度成正比,那麼產熱速率P=IR與溫度成正比。

也就是說隨溫度增加,散熱速率增長比產熱速率快,於是最終會在某個溫度達到產熱散熱平衡,溫度不再上公升。

第二是任何金屬都有熔點沸點,溫度上公升到一定程度之後導體會融化甚至氣化(想想保險絲怎麼斷的),這時候也就不存在你所謂的「金屬導體」了,這種情況下,這個問題也就沒有意義了。

當然如果你能設法把金屬液體/氣體/等離子體約束在一定範圍內,並假裝它是金屬電阻,並繼續測電導的話,還可以接著考慮下去,不過這就觸及到我的知識盲區了……(跑

那電阻是如何產生的呢,最淺顯的模型是,通電後導體內產生乙個電場,金屬內的自由電子電子在電場作用下,加速定向運動。假如電子一路暢通無阻,那麼就不存在電阻。但實際上電子在運動過程中,會與其他的電子撞車,會與金屬晶格撞車(撞護欄),還會與雜質原子撞車(撞隔離墩),每次碰撞之後電子速度歸零,重新在電場作用下加速,這就產生了電阻。

運動過程中電子撞車的機率與電子、晶格、雜質的熱運動激烈程度成正比。顯然溫度越高,熱運動越激烈,電阻越大。將以上模型具體化,並加入一些假設,經過一長串數學推導後,就能得到「常溫下李響的純金屬的電阻率與溫度成正比」的結果╮(╯_╰)╭

3樓:Zendo

1.溫度增加電阻會變大,同電壓下電流減小。

2.這種問題顯然是學理論學嚴重過度了,就我所知沒幾個工程師會去管金屬電阻的溫度響應,他們只管炸還是不炸。

3.電阻不是燈泡,正溫指數positive temperature coefficient很小,公升溫不會降低太多電阻。

5.因為在公升到無限大之前就燒紅亮燒斷了。

最後,難道題主相問的是ntc?

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