Wenn Metalle (z. B. in Schaltkreisen) erhitzt werden, wird ihre Fähigkeit, elektrischen Strom zu leiten, beeinträchtigt. Warum ist das? Stört der Übergang zur Flüssigkeit die Leitfähigkeit eines Metalls oder spielt etwas anderes eine Rolle? Ich weiß, dass die Atome eines Materials stärker vibrieren, wenn die Temperatur zunimmt, aber ich weiß nicht, wie sich dies auf die Leitfähigkeit auswirkt. Vielen Dank für Ihre Zeit!
Je heißer ein Material ist, desto mehr wackeln seine Atome oder Ionen und desto schwerer können Elektronen hindurchschlängeln, was sich in einem höheren elektrischen Widerstand niederschlägt. Im Großen und Ganzen steigt der spezifische Widerstand der meisten Materialien linear mit der Temperatur (wenn Sie also die Temperatur um 10 Grad erhöhen, steigt der spezifische Widerstand um einen bestimmten Betrag, und wenn Sie ihn um weitere 10 Grad erhöhen, steigt der spezifische Widerstand erneut um denselben Betrag). . Wenn Sie ein Material kühlen, verringern Sie seinen spezifischen Widerstand – und wenn Sie es auf eine extrem niedrige Temperatur abkühlen, können Sie manchmal den spezifischen Widerstand vollständig verschwinden lassen, in einem Phänomen, das als Supraleitung bekannt ist.
Die elektrische Leitfähigkeit wird zum größten Teil durch Elektron-Phonon-Streuung (quantisierte Gitterschwingung) bestimmt. Wenn die Temperatur zunimmt und die Phononenamplitude zunimmt, gibt es eine erhöhte Menge an Streuereignissen, die zu einer verringerten Leitfähigkeit führen.
John Rennie
John Rennie