Resistance, Collisions and Temperature

Elektrizität und Magnetismus Mittel Kostenlos VR · AR
Resistance, Collisions and Temperature – Elektrizität und Magnetismus
Resistance, Collisions and Temperature – Elektrizität und Magnetismus

Blicken Sie in eine Kupferprobe in 3D: Ionenrümpfe schwingen in einem versetzten Gitter, während ein einzelnes Elektron zwischen ihnen hindurch zickzackt und seine Stöße live gezählt werden. Die Schwingungsamplitude folgt der Wurzel der absoluten Temperatur, sodass R geradlinig ansteigt — von R₀ aus und nie vom Ursprung.

So benutzt du diese Simulation

Worauf du achten solltest

Die Physik dahinter

Der Widerstand entsteht durch Stöße der Elektronen mit den schwingenden Gitterionen. Höhere Temperatur vergrößert die Schwingungsamplitude, sodass jeder Rumpf eine größere Fläche überstreicht, die mittlere freie Weglänge des Elektrons kürzer wird und die Stöße häufiger werden. Im üblichen Bereich ergibt das die lineare Beziehung R = R₀(1 + αt), wobei R₀ der Widerstand bei 0 °C und α der Temperaturkoeffizient ist. Die Gerade ist gerade, geht aber nicht durch den Ursprung: Rückwärts auf den Widerstand null extrapoliert landet man weit unter 0 °C, weshalb der Achsenabschnitt R₀ ist und nicht null.

3DR-t graphR0 interceptabsolute zerocollisionsion coresresistancetemperature coefficient