narysuj charakterystykę rezystora. Jak zmieni się jej kształt wraz ze wzrostem temperatury opornika

Odpowiedź :

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Charakterystyka rezystora to charakterystyka natężeniowo-napięciowa (napięciowo-prądowa), czyli dobrze znane prawo Ohma:

R =U/I ---> I = U/R

Widać, że gdy opór jest stały, to rośnie natężenie liniowo z napięciem (nie wszystkie oporniki spełniają prawo Ohma, nie jest ono uniwersalnym prawem, ale pomijamy to).  Dlatego dla normalnego opornika mamy charakterystykę będącą linią prostą (proporcjonalność), czarna prosta na rysunku w załączniku.

Ale opór zmienia się wraz z temperaturą: R(T) = R_0 (1 + α*ΔT) (przynajmniej dla "normalnych" oporników w nieekstremalnych zakresach temperatur).

Współczynnik α to stała dla danego materiału, a zmiana temperatury to wzrost temperatury powyżej temperatury pokojowej (takiej dla której narysowany jest czarny wykres).

Podstawiając pod nasze R teraz wzór powyższy do wzoru na I, mamy:

I = U / R_0 (1 + α*ΔT)

Widzimy więc, że dla wyższych temperatur natężenie prądu (wartości na osi Y) będzie teraz niższe dla tych samych U (bo dzielimy przez większą wartość). I będą tym niższe im wyższa będzie temperatura. Dlatego wykres charakterystyki rezystora dla wyższych temperatur będzie odbiegał coraz bardziej od prostej pod kątem 45 stopni (odręczny wykres w załączniku 1).

Można to by policzyć w Excelu, jak masz ochotę i zrobić ładny wykres. Podstawić pod R_0 np. 1 om, pod α jakiś współczynnik (0.003 [1/st Celsjusza] dla stali), obliczyć wartości U oraz I dla kilku punktów i narysować na wykresie (przykład w załączniku 2).

Zobacz obrazek Kv626
Zobacz obrazek Kv626