وابستگی دمای مقاومت ویژه چیست؟
مقاومت ویژه الکتریکی یک ماده، ویژگی‌ای است که نشان می‌دهد چه اندازه در برابر جریان الکتریکی مخالفت می‌کند. مقاومت ویژه الکتریکی به دمای اجسام وابسته است و با افزایش دما، مقدار مقاومت ویژه الکتریکی فلزات افزایش می‌یابد. این امر به دلیل افزایش جنبش مولکول‌ها و اتم‌ها و افزایش احتمال برخورد الکترون‌های در حال حرکت با آن‌ها است.
مقاومت ویژه الکتریکی معمولاً با حرف یونانی ρ نشان داده می‌شود و واحد SI آن اهم-متر (Ω⋅m) است. در فلزات، ضریب مقاومت ویژه الکتریکی با افزایش دما افزایش می‌یابد و این امر می‌تواند برای کاربردهای مختلفی مانند تولید برق از انرژی حرارتی استفاده شود.
در کل، مقاومت ویژه الکتریکی یک ویژگی اساسی ماده است که میزان مقاومت آن در برابر جریان الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند و به دمای اجسام وابسته است. در فلزات، مقدار مقاومت ویژه الکتریکی با افزایش دما افزایش می‌یابد به دلیل افزایش جنبش مولکول‌ها و اتم‌ها و افزایش احتمال برخورد الکترون‌های در حال حرکت با آن‌ها. این ویژگی می‌تواند برای کاربردهای مختلفی مانند تولید برق از انرژی حرارتی استفاده شود.
چگونه دما بر مقاومت ویژه تأثیر می‌گذارد؟
مقاومت ویژه یک ماده به دما بستگی دارد و در حالت کلی، مقاومت فلزات با زیاد شدن دما افزایش می‌یابد. این افزایش مقاومت به دلیل افزایش جنبش مولکول‌ها و اتم‌ها در ماده است که باعث افزایش احتمال برخورد الکترون‌های در حال حرکت با آن‌ها می‌شود. در فلزها، ضریب وابستگی دمایی مقاومت ویژه مثبت است، یعنی مقاومت ویژه آن‌ها با افزایش دما زیاد می‌شود.
در برخی آلیاژها، برای کاهش وابستگی دمایی مقاومت ویژه، از ترکیب دو یا چند فلز استفاده می‌شود. همچنین، در برخی مواد نیمه‌رسانا، مقاومت ویژه با افزایش دما کاهش می‌یابد.
در مواد نیمه‌رسانا، افزایش دما باعث افزایش تعداد الکترون‌های آزاد می‌شود که می‌توانند جریان الکتریکی را حمل کنند. همچنین، در برخی مواد نیمه‌رسانا، با اف زایش دما، تعداد جفت الکترون-حفره (electron-hole) نیز افزایش می‌یابد که باعث افزایش تعداد حامل‌های بار می‌شود و مقاومت ویژه کاهش می‌یابد.
در مواد عایق، مقاومت ویژه با افزایش دما افزایش می‌یابد. این افزایش مقاومت به دلیل افزایش تعداد الکترون‌های پایه‌ای (valence electrons) در ماده است که باعث کاهش تعداد الکترون‌های آزاد می‌شود که می‌توانند جریان الکتریکی را حمل کنند.
بنابراین، می‌توان گفت که تأثیر دما بر مقاومت ویژه به وابستگی نوع ماده و نوع جریان الکتریکی در آن ماده متفاوت است. در فلزها، مقاومت ویژه با افزایش دما افزایش می‌یابد، در حالی که در برخی مواد نیمه‌رسانا، مقاومت ویژه با افزایش دما کاهش می‌یابد. در مواد عایق، مقاومت ویژه با افزایش دما افزایش می‌یابد.
