Законы сохранения в механике статика и гидродинамика механические колебания и волны основы термодинамики

при 
нагревании 
металлических проводников их 
сопротивление увеличивается.

---

155
Если при 0 °C значение сопротивления проводника равно 
R
0
, при 
температуре 
t
равно R, зависимость между ними имеет вид
 
R
= 
R
0
(1 + 
α
Δ
t
) 
(9.2)
Здесь 
α 
– температурный коэффициент сопротивления. Чтобы понять 
физический смысл этого, запишем
α=
=
−
∆
∆
R R
R t
R
R t
0
0
0
∆
(9.3)
Значит, коэффициент 
α
показывает, какую часть составляет изменение 
сопротивления проводника при изменении температуры на 1 °C 
относительно сопротивления при 0
0
C. В точно работающих электронных 
схемах необходимо учитывать зависимость сопротивления проводника 
от температуры, иначе это может привести к появлению дополнительных 
ошибок.
При нагревании проводников их геометрические размеры изменяются 
мало. Сопротивление проводника в основном меняется с изменением 
удельного сопротивления. Для определения зависимости удельного 
сопротивления от температуры, в выражение (9.2) подставим: 
R
l
S
= ρ
и 
R
l
S
0
0
= ρ
и получим.
 
ρ
= 
ρ
0
(1 + 
α
Δ
t
). 
(9.4)
В следующей таблице приводятся температурные коэффициенты 
удельного сопротивления некоторых металлов.
Металл или сплав
α
, 
o
C
–1
Металл или сплав
α
, 
o
C
–1
Алюминий
0,0042
Никелин
0,0001
Висмут
0,0046
Никель
0,0065
Вольфрам
0,0045
Ниобий
0,003
Железо
0,0062
Нихром
0,0002
Золото
0,0040
Олово
0,0044
Индий
0,0047
Платина
0,0039
Кадмий
0,0042
Ртуть
0,0010
Кобальт
0,0060
Свинец
0,0042
Медь
0,0039
Серебро
0,0040
Молибден
0,0050
Хром
0,0059
Натрий
0,0055
Хромал
0,000065
Нейзильбер
0,0003
Цинк
0,0042

---

156
Зависимость удельного сопротивления металлов от температуры 
используется в 
термометрах сопротивления
. Такими термометрами 
можно измерять очень высокие и очень низкие температуры. Например, 
с помощью платиновых термометров можно измерять температуры от 
– 200
o
C до +600
o
C с точностью 0,0001
o
C.
Рис. 9.4.
R
критическая
температура
T, K
0 2 
4 6
Таким образом, в металлах с понижением 
температуры сопро тивление должно умень-
шаться, а при абсолютно нулевой температуре 
должно равняться нулю. Однако, с другой 
стороны, при абсолютно нулевой температуре в 
результате стремления к нулю скорости 
свободных электронов сопротивление провод-
ника должно быть бесконечно большим.
Правильность этих выводов нужно было 
проверить экспериментальным путем. В 1908 году голландский физик 
Камерлинг-Оннес первым смог получить жидкий гелий. Именно работая 
при температурах кипения жидкого гелия, Камерлинг-Оннес открыл 
явление сверхпроводимости. Сначала он проводил эксперименты с 
металлами, затем с ртутью. Эксперименты, проведенные с ртутью, дали 
неожиданные результаты. С понижением температуры сопротивление 
ртути уменьшается, и при температуре 4,15 К (ниже, чем температура 
кипения жидкого гелия) резко уменьшается и опускается до нуля (рис. 9.4). 
28 апреля 1911 года Камерлинг-Оннес опубликовал свои результаты. Это 
явление он назвал