Чому в напівпровідниках та електролітах температурний коефіцієнт опору менший від нуля?

Кожна речовина має свій питомий опір. Причому опір буде залежати від температури провідника. Переконаємося в цьому, провівши наступний досвід.Припустимо струм через сталеву спіраль. У ланцюзі зі спіраллю підключимо послідовно амперметр. Він покаже деяке значення. Тепер будемо нагрівати спіраль у полум’ї газового пальника. Значення сили струму, яке покаже амперметр, зменшиться. Тобто, сила струму буде залежати від температури провідника.Зміна опору в залежності від температури Нехай при температурі 0 градусів, опір провідника дорівнює R0, а при температурі t опір дорівнює R, тоді відносна зміна опору буде прямо пропорційно зміні температури t:(R- R0)/R = a*t. У даній формулі а – коефіцієнт пропорційності, який називають ще температурним коефіцієнтом. Він характеризує залежність опору, яким володіє речовина, від температури.Температурний коефіцієнт опору чисельно дорівнює відносному зміни опору провідника при нагріванні його на 1 Кельвін.Для всіх металів температурний коефіцієнт більше нуля. При змінах температури він буде незначно змінюватися. Тому, якщо зміна температури невелика, то температурний коефіцієнт можна вважати постійним, і рівним середньому значенню з цього інтервалу температур.Розчини електролітів з ростом температури опір зменшується. Тобто для них температурний коефіцієнт буде менше нуля.Опір провідника залежить від питомого опору провідника і від розмірів провідника. Так як розміри провідника при нагріванні змінюються незначно, то основною складовою зміни опору провідника є питомий опір.Залежність питомого опору провідника від температури Спробуємо знайти залежність питомого опору провідника від температури.Підставимо в отриману вище формулу значення опорів R = p*l/S R0 = p0*l/S.Отримаємо наступну формулу:p = p0 (1 + a*t). Температурний коефіцієнт можна вважати постійним, отже, питомий опір провідника буде прямо пропорційно температурі провідника.