Coeficiente de resistência de temperatura

Você deve ter notado na mesa para resistências específicas que todos os valores foram especificados a uma temperatura de 20 ° Celsius. Se você suspeitou que isso significava que a resistência específica de um material pode mudar com a temperatura, você estava certo!

Os valores de resistência para condutores em qualquer temperatura diferente da temperatura padrão (geralmente especificada a 20 Celsius) na tabela de resistência específica devem ser determinados por meio de outra fórmula:



A constante “alfa” (α) é conhecida como coeficiente de resistência de temperatura e simboliza o fator de mudança de resistência por grau de mudança de temperatura. Assim como todos os materiais têm uma certa resistência específica (a 20 ° C), eles também mudam resistência de acordo com a temperatura em certas quantidades. Para metais puros, este coeficiente é um número positivo, o que significa que a resistência aumenta com o aumento da temperatura. Para os elementos carbono, silício e germânio, este coeficiente é um número negativo, o que significa que a resistência diminui com o aumento da temperatura. Para algumas ligas metálicas, o coeficiente de resistência de temperatura é muito próximo de zero, o que significa que a resistência dificilmente muda com as variações de temperatura (uma boa propriedade se você deseja construir um resistor de precisão com fio de metal!). A tabela a seguir fornece os coeficientes de resistência de temperatura para vários metais comuns, tanto puros quanto de liga:

Coeficientes de resistência de temperatura a 20 graus Celsius

Material Elemento / Liga “alfa” por grau Celsius NickelElement0.005866IronElement0.005671MolybdenumElement0.004579TungstenElement0.004403AluminumElement0.004308CopperElement0.004041SilverElement0.003819PlatinumElement0.003729GoldElement0.003715ZincElement0.003847Steel * Alloy0.003NichromeAlloy0.00017Nichrome VAlloy0.00013ManganinAlloy +/- 0.000015ConstantanAlloy-0,000074
* =Liga de aço com 99,5 por cento de ferro, 0,5 por cento de carbono tys

Vamos dar uma olhada em um circuito de exemplo para ver como a temperatura pode afetar a resistência do fio e, consequentemente, o desempenho do circuito:



Este circuito tem uma resistência total do fio (fio 1 + fio 2) de 30 Ω na temperatura padrão. Configurando uma tabela de valores de tensão, corrente e resistência, obtemos:



A 20 ° Celsius, obtemos 12,5 volts através da carga e um total de 1,5 volts (0,75 + 0,75) diminuiu através da resistência do fio. Se a temperatura subisse para 35 ° Celsius, poderíamos facilmente determinar a mudança de resistência para cada pedaço de fio. Assumindo o uso de fio de cobre (α =0,004041), obtemos:



Recalculando nossos valores de circuito, vemos quais mudanças esse aumento de temperatura trará:



Como você pode ver, a tensão na carga diminuiu (de 12,5 volts para 12,42 volts) e a queda de tensão nos fios aumentou (de 0,75 volts para 0,79 volts) como resultado do aumento da temperatura. Embora as mudanças possam parecer pequenas, elas podem ser significativas para linhas de energia que se estendem por quilômetros entre usinas e subestações, subestações e cargas. Na verdade, as concessionárias de energia geralmente precisam levar em consideração as mudanças de resistência da linha resultantes das variações sazonais de temperatura ao calcular a carga permitida do sistema.

REVER:

• A maioria dos materiais condutores muda a resistência específica com as mudanças de temperatura. É por isso que os valores de resistência específica são sempre especificados em uma temperatura padrão (geralmente 20 ° ou 25 ° Celsius).
• O fator de mudança de resistência por grau Celsius de mudança de temperatura é chamado de coeficiente de resistência de temperatura . Este fator é representado pela letra grega minúscula “alfa” (α).
• Um coeficiente positivo para um material significa que sua resistência aumenta com o aumento da temperatura. Metais puros normalmente têm coeficientes de resistência de temperatura positivos. Coeficientes próximos de zero podem ser obtidos ligando certos metais.
• Um coeficiente negativo para um material significa que sua resistência diminui com o aumento da temperatura. Materiais semicondutores (carbono, silício, germânio) normalmente têm coeficientes de resistência de temperatura negativos.
• A fórmula usada para determinar a resistência de um condutor em alguma temperatura diferente da especificada em uma tabela de resistência é a seguinte:

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de coeficiente de resistência de temperatura