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.
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 | |
|---|---|
| SUBSTÂNCIA | COEFICIENTE DE TEMPERATURA °C -1 |
| Alumínio | 43 x 10 -4 (18°C – 100°C) |
| Antimônio | 40 x 10 -4 |
| Bismuto | 42 x 10 -4 |
| Latão | ~10 x 10 -4 |
| Cádmio | 40 x 10 -4 |
| Cobalto | 7 x 10 -5 |
| Constantan (liga) | 33 x 10 -4 |
| Cobre | 40 x 10 -4 |
| Ouro | 34 x 10 -4 |
| Carbono (Grafite) | -5,6 x 10 -4 |
| Germânio | -4,8 x 10 -2 |
| Ferro | 56 x 10 -4 |
| Chumbo | 39 x 10 -4 |
| Manganina | ~2 x 10 -5 |
| Molibdênio | 46 x 10 -4 |
| Nicromo | 1,7 x 10 -4 |
| Níquel | 59 x 10 -4 |
| Platina | 38 x 10 -4 |
| Silício | -7,5 x 10 24 |
| Prata | 40 x 10 -4 |
| Tântalo | 33 x 10 -4 |
| Lata | 45 x 10 -4 |
| Tungstênio | 45 x 10 -4 |
| Zinco | 36 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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