Почему нагрев увеличивает сопротивление?

Нагрев может повысить сопротивление проводника, обычно стального шпагата или полупроводника, из-за множества механизмов, лежащих в его основе. Вот почему:
Увеличение атомных вибраций: по мере повышения температуры проводника атомы внутри ткани вибрируют более энергично. Эти вибрации нарушают движение электронов, заставляя их чаще сталкиваться с ионами решетки, тем самым увеличивая сопротивление. Это воздействие особенно заметно в металлах, где основным источником сопротивления является рассеяние электронов на атомах.
Изменение средней длины свободного пробега электрона. Предполагаемый свободный маршрут - это обычное расстояние, которое электрон проходит при столкновениях. При более высоких температурах расширенные атомные вибрации сокращают этот путь, что приводит к более частым столкновениям и, как следствие, к увеличению сопротивления.
Изменение свойств материала. Некоторые вещества подвергаются корректировке сечения или изменению кристаллической формы при повышенных температурах, что может повлиять на их электропроводность и, следовательно, на сопротивление стрелы. Например, положительные металлы могут оказаться гораздо менее проводящими при нагревании из-за изменения формы их цифровых полос.
Тепловое расширение: в проводниках, состоящих из веществ, которые увеличиваются в размерах при нагревании, рост тела может привести к изменению геометрии проводника, что включает в себя подъем в поперечном сечении или уменьшение продолжительности. Хотя прямое влияние теплового роста на сопротивление сложно и может зависеть от конкретной геометрии, например, в проводах стрела вблизи поперечного сечения едва ли может снизить сопротивление из-за дополнительных проводящих путей, в то время как меньшая продолжительность может снизить сопротивление. Однако эти геометрические следствия обычно вторичны по сравнению с расширенными атомными колебаниями и рассеянием электронов.
Поведение полупроводников. В полупроводниках нагрев действительно может привести к резкому увеличению количества свободных электронов, необходимых для проводимости, из-за разрыва ковалентных связей с помощью тепловой энергии. Однако это поначалу противоречивое воздействие компенсируется за счет одновременного удара внутри широкого спектра электронно-полых пар, которые также вносят вклад в сопротивление. Таким образом, в то время как проводимость полупроводника может дополнительно повышаться с температурой, его сопротивление, определяемое соотношением напряжения к сегодняшнему, все равно будет увеличиваться, поскольку нынешний бум опережается за счет означает резкое падение напряжения из-за дополнительных событий рассеяния.
Таким образом, основной причиной резкого повышения сопротивления и температуры в максимальных проводниках являются усиленные атомные вибрации, которые препятствуют дрейфу электронов, что приводит к более частым и активным столкновениям.