Resistance, Collisions and Temperature

Électricité et magnétisme Intermédiaire Gratuit VR · AR
Resistance, Collisions and Temperature – Électricité et magnétisme
Resistance, Collisions and Temperature – Électricité et magnétisme

Regardez à l'intérieur d'un échantillon de cuivre en 3D : des cœurs ioniques vibrant dans un réseau décalé pendant qu'un seul électron zigzague entre eux, ses collisions comptées en direct. L'amplitude de vibration suit la racine carrée de la température absolue, si bien que R monte en ligne droite — en partant de R₀ et jamais de l'origine.

Comment utiliser cette simulation

Ce qu’il faut observer

La physique derrière

La résistance vient des collisions des électrons avec les ions vibrants du réseau. Élever la température augmente l'amplitude de vibration : chaque cœur balaie une aire plus grande, le libre parcours moyen de l'électron se raccourcit et les collisions deviennent plus fréquentes. Sur la plage usuelle cela donne la loi linéaire R = R₀(1 + αt), où R₀ est la résistance à 0 °C et α le coefficient de température. La droite est bien droite mais ne passe pas par l'origine : extrapoler vers une résistance nulle mène à une température très inférieure à 0 °C, d'où une ordonnée à l'origine égale à R₀ et non à zéro.

3DR-t graphR0 interceptabsolute zerocollisionsion coresresistancetemperature coefficient