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什么是熱電阻效應?一文講清

熱電阻效應是一種物理現象。它表現為物質在一定溫度之下,其電阻的大小是不穩定的,受溫度變化而變化,同時熱電阻效應也涉及熱電氣電子物理學的一個不上換臺量。它是一個熱動力學對應效應,根據摩爾定律與其它變換效應如電電場對電阻,磁場對鐵磁性的影響,形成的概念改變熱電阻,所以物質的電性是因為溫度的作用而發生變化的。

什么是熱電阻效應

熱電阻效應的發現是在1856年,當時蘇格蘭物理學家威廉·珀斯 (William Preece) 展示了一個由棉繩、金屬制成的簡單熱電量觀察裝置,它可用來測量簡單的溫度上升測量,盡管它被稱為“熱電阻”,它實際上是一種熱傳導不均勻性效應,這樣的效應也可以用導電線結成連接,并以此被用來決定旋轉機械電機轉動慣量(Inertia torque),研究被用作微觀物理學的一個基礎。這種效應得以證實,可能為更多有關熱電效應發現,如熱電材料、熱電阻等奠定了基礎。

熱電阻效應的物理原理與電電磁效應是類似的,溫度與物質電性之間的關系,可以用方程式表示,溫度對物質的電性有著深遠的影響。根據電導率的定義,電阻隨著溫度的升高會變大,另一方面,電荷遷移率也與溫度呈正相關,這就是熱電阻效應的機理。

可以大致分出兩種熱電效應:一、由溫度改變導致的熱電效應,其物理原理是:在溫度變化過程中,物質內部活動電子的遷移量也隨著它的變化而變化,電阻也將因此受到影響;二、溫度變化對電阻率影響,其物理機理為溫度變化時,晶格發生變形并拉伸,內部電荷數量增加,從而使電阻發生變化。

熱電效應的實際應用有三:一是溫度測量,由熱電阻構成的電路,借助于一定的溫度處電阻的變化,可以精確的測量溫度的大小,一些電子產品中,由熱電阻構成的測溫裝置,可以精確的測量環境溫度;二是驅動電機,由于熱電阻性能的變化,電路中熱電阻的電阻變化,產生電壓變化,可以用來驅動一些機械電機;三是控制功率放大器,由于熱電阻的不同性能,當溫度發生變化時,功率放大器中的熱電阻也會隨之發生變化,從而調節功率放大器的輸出,精確的控制發射功率。

熱電阻效應可以透過物質溫度對電阻的變化,精準的檢測溫度及控制機電器件等等,以滿足工程應用的需求,尤其是在精確溫度測量及機械控制方面非常有用。它對傳統的溫度控制技術具有著重要意義,對有高溫工況環境下的溫度測量及溫控有至關重要的影響。

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