Temperaturabhängigkeit des Widerstands

Der Widerstand eines Metalls soll mit abnehmender Temperatur abnehmen. Dies wird im Allgemeinen geringeren Elektronengitterkollisionen zugeschrieben (wenn Sie die Temperatur senken).

Nun sind diese geringeren Kollisionen bei sinkender Temperatur darauf zurückzuführen

  • Ionen beginnen weniger zu vibrieren ODER
  • Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Elektronen nimmt ab

Oder wegen der beiden oben genannten?

Die Geschwindigkeit von Elektronen von Elektronen ist nicht thermisch. Sie ist durch die Bandstruktur gegeben, im Freie-Elektronen-Modell durch die Fermi-Energie. Es ändert sich nicht wirklich mit der Temperatur.

Antworten (1)

Durch Absenken der Temperatur reduziert der Kern eindeutig seine Schwingungen und ist weniger anfällig dafür, Elektronen in die Quere zu kommen. Da diese Elektron-Phonon-Wechselwirkung reduziert ist, streuen Elektronen weniger an Phononen.

Für die Geschwindigkeit der Elektronen spielt es keine Rolle. Stellen Sie sich die Temperatur als zufällige Schwankungen vor, sodass sich die Geschwindigkeit der Elektronen nicht wirklich ändert. Was sie bewegt, ist die Potentialdifferenz v ein elektrisches Feld erzeugen. Außerdem wird der Widerstand normalerweise als konstant mit Änderung in angenähert v Weil v = R ICH und es ist der strom ICH das ändert sich proportional.

Temperaturabhängigkeit des Widerstands
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