物体电阻与温度的关系
当温度变化时,物体的电阻是否会变化?其实,不同材料的物体情况各有不同。
金属导体的电阻率(电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量)随温度的升高而变大。这是因为温度升高,金属材料中自由电子运动受到的阻力会增大,电阻就会不断变大。到了一定温度,物态开始发生变化,例如:从固体变成液体,再从液体变成气体时,由于原子的排列变得更为混乱、分散,电阻率还会出现跳跃式的上升。各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在-271.76℃以下,铅在-265.95℃以下,电阻就变成了0,这就是超导现象。
半导体由于其特殊的晶体结构,电阻有特别的规律。如硅、锗等元素,它们原子核的最外层有个电子,既不容易挣脱束缚,也没有被原子核紧紧束缚,半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。但温度升高,半导体原子最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由电子,可供其他电子移动的空穴增多,所以导电性能增加,电阻率下降。掺有杂质的半导体的电阻率变化较为复杂:当温度从绝对零度上升,半导体的电阻率先是减小,到了绝大部分的带电粒子离开他们的载体后,电阻率会因带电粒子的活动力下降而稍微上升。当温度升得更高,半导体会产生新的载体(和未掺杂质的半导体一样),电阻率会再度下降。
当温度极高时,物质就会进入新的状态,成为等离子体。此时,原子被电离,电子逸出,原子核组合成离子团,因此即使原本物质是绝缘体,成为等离子体后也可导电。
还有一些物体,如锰铜合金和镍铬合金,其电阻率随温度变化极小,可以利用它们的这种性质来制作标准电阻。
请根据上述材料,回答下列问题: