Coeficiente de Temperatura de Resistência: Noções Básicas e Tabela

Coeficiente de Temperatura de Resistência: Noções Básicas e Tabela

Detalhes do coeficiente de temperatura de resistência junto com a fórmula e cálculos e uma tabela de materiais comuns.

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Nosso tutorial sobre Resistência Inclui:

O que é resistência | Lei de Ohms | Condutores ôhmicos e não ôhmicos | Resistência da lâmpada de incandescência | Resistividade | Tabela de resistividade para materiais comuns | Coeficiente de temperatura de resistência | Coeficiente de tensão de resistência, VCR | Condutividade elétrica | Resistores em série e em paralelo | Tabela de resistores paralelos

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A resistência e a resistividade elétrica de todos os materiais são afetadas pela temperatura.

A mudança na resistência elétrica afeta os circuitos elétricos e eletrônicos. Em alguns, pode dar origem a mudanças significativas. Como resultado, o coeficiente de temperatura de resistência é um parâmetro importante para muitas aplicações.

Como resultado de sua importância, o coeficiente de temperatura de resistência é citado para materiais, sendo os materiais comumente usados ​​amplamente disponíveis.

Na parte inferior desta página, há uma tabela de coeficiente de resistência de temperatura para muitos materiais comuns usados ​​nas indústrias elétrica e eletrônica.

Coeficiente de temperatura de resistência: o básico

Existem duas razões principais pelas quais a resistência dos materiais depende da temperatura.

Um efeito resulta do número de colisões que ocorrem entre os portadores de carga e os átomos no material. À medida que a temperatura aumenta, também aumenta o número de colisões e, portanto, pode-se imaginar que haverá um aumento marginal na resistência com a temperatura.

Isso pode não ser sempre o caso porque alguns materiais têm um coeficiente de resistência à temperatura negativo. Isso pode ser causado pelo fato de que, com o aumento da temperatura, mais portadores de carga são liberados, o que resultará em uma diminuição da resistência com a temperatura. Como seria de esperar, esse efeito é frequentemente visto em materiais semicondutores.

Ao observar a dependência da temperatura da resistência, normalmente é assumido que o coeficiente de resistência da temperatura segue uma lei linear. Este é o caso em torno da temperatura ambiente e para metais e muitos outros materiais. No entanto, descobriu-se que os efeitos de resistência resultantes do número de colisões nem sempre são constantes, principalmente em temperaturas muito baixas para esses materiais.

A resistividade tem se mostrado inversamente proporcional ao caminho livre médio entre as colisões, ou seja, isso resulta em aumento da resistividade/resistência com o aumento da temperatura. Para temperaturas acima de cerca de 15°K (ou seja, acima do zero absoluto), isso é limitado pelas vibrações térmicas dos átomos e isso dá a região linear que conhecemos. Abaixo desta temperatura, a resistividade é limitada por impurezas e portadores disponíveis.

Gráfico de temperatura de resistência, mostrando como o coeficiente de resistência de temperatura é plano em baixas temperaturas
Gráfico de temperatura de resistência

Fórmula do coeficiente de temperatura da resistência

A resistência de um condutor em qualquer temperatura pode ser calculada a partir do conhecimento da temperatura, seu coeficiente de resistência de temperatura, sua resistência a uma temperatura padrão e a temperatura de operação. A fórmula para esta dependência de temperatura de resistência pode ser expressa em termos gerais como:

Onde
    R = a resistência à temperatura, T
    R ref = a resistência à temperatura Tref
    α = o coeficiente de temperatura da resistência do material
    T = a temperatura do material em ° Celsius
    T ref = é a temperatura de referência para a qual o coeficiente de temperatura é especificado.

O coeficiente de resistência de temperatura é normalmente padronizado em relação a uma temperatura de 20°C. Esta temperatura é normalmente considerada como sendo a “temperatura ambiente” normal. Como resultado, a fórmula para o coeficiente de temperatura de resistência normalmente leva isso em consideração:

Onde
    R 20 = a resistência a 20°C
    α 20 é o coeficiente de temperatura da resistência a 20°C

Coeficiente de temperatura da tabela de resistência

A tabela abaixo fornece o coeficiente de resistência de temperatura para uma variedade de substâncias, incluindo o coeficiente de resistência de temperatura de cobre, bem como o coeficiente de resistência de temperatura para alumínio e muitos outros materiais.

TABELA DE COEFICIENTES DE TEMPERATURA DE RESISTÊNCIA PARA DIFERENTES SUBSTÂNCIAS
SUBSTÂNCIACOEFICIENTE DE TEMPERATURA
°C -1
Alumínio43 x 10 -4
(18°C – 100°C)
Antimônio40 x 10 -4
Bismuto42 x 10 -4
Latão~10 x 10 -4
Cádmio40 x 10 -4
Cobalto7 x 10 -5
Constantan (liga)33 x 10 -4
Cobre40 x 10 -4
Ouro34 x 10 -4
Carbono (Grafite)-5,6 x 10 -4
Germânio-4,8 x 10 -2
Ferro56 x 10 -4
Chumbo39 x 10 -4
Manganina~2 x 10 -5
Molibdênio46 x 10 -4
Nicromo1,7 x 10 -4
Níquel59 x 10 -4
Platina38 x 10 -4
Silício-7,5 x 10 24
Prata40 x 10 -4
Tântalo33 x 10 -4
Lata45 x 10 -4
Tungstênio45 x 10 -4
Zinco36 x 10 -4

Ver-se-á que a maioria dos materiais, mas não os amplamente utilizados na indústria eléctrica e electrónica, têm um coeficiente de resistência à temperatura muito próximo de 30 a 50 x 10 -4 , exceto os semicondutores que são muito diferentes.

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