影响电阻率的因素影响电阻的因素一.环境因素的影响环境因素是指产生点阵畸变的外界条件,主要指温度和应力
(一)温度的影响若认为导电电子是完全自由的,而原子的振动彼此无关,则电子的平均自由程与晶格振动的振幅平方的平均值成反比
由于 与温度成正比, 所以 ρ∝T
在理想完整的晶体中,电子的散射只取决于温度所造成的点阵动畸变,即金属的电阻取决于离子的热振动
当温度高于时,纯金属的电阻和温度成正比
(2—9) 式中 α 为电阻温度系数,过渡族金属,特别是铁磁金属的α 值较大,约为10-2 数量级,其它金属α 值均为 10-3 数量级;表示温度变化 △T 时 ρ 的变化
若考虑振动原子与导电电子间的相互作用,用量子力学方法可以获得低温下(低于 )电阻的表达式, 为 (2—10 ) 式中 A 为系数,为积分变数
低温时,积分值趋于常数124
4 ,因此,
它类似于比热容的德拜三次方定律
式 (2— 11) 也称格留乃申定律
的关系对于多数金属都适用
对于过渡族金属则(n 为2
一般金属, 当温度接近0 K 时,仍有残留电阻
但有些金属, 例如 Ti、V、Nb、Zr、 Al 等,当温度低于某临界值时电阻下降为零,它们被称为超导金属
金属溶化时,由于点阵规律性遭到破坏及原子间结合力的变化,熔点(Tm) 处液态金属的电阻比固态约大一倍
除Ga、 Hg 、 Sb 、 Bi 外 ,大 多数 金属 熔化时 电阻 的跃 变可 通过 式 (2 —11) 计算( )Tm=exp(KtLmTm) (2—11) 式中 Lm 为熔化潜热 (kJ/mol) ;ρ L和 ρ S分别为 Tm 处液态和固态的电阻率;K1 为系数,其值为80kJ-1 ·mol· K-1
(二)应力的影响弹性范围内的单向拉应力,能使原子间的距离增大,点阵的动畸变增大,由此导致金属的电阻增大
电阻率与应力之间有