Dalam teknik kelistrikan atau elektronik, ketika aliran arus disuplai melalui kabel maka ia mendapat panas karena kabel itu perlawanan . Dalam kondisi sempurna, resistensi harus '0' namun itu tidak terjadi. Saat kawat menjadi panas, maka tahanan kawat berubah sesuai dengan suhu. Meskipun lebih disukai bahwa resistensi harus tetap stabil & harus independen suhu . Jadi, perubahan resistansi untuk setiap perubahan derajat dalam suhu disebut sebagai koefisien suhu resistansi (TCR). Umumnya, ini dilambangkan dengan simbol alpha (α). TCR dari logam murni bertanda positif karena jika suhu meningkat maka tahanan akan meningkat. Oleh karena itu, untuk membuat resistansi yang sangat akurat di mana pun resistansi tidak memodifikasi paduan diperlukan.

Apa yang dimaksud dengan Koefisien Suhu Perlawanan (TCR)?

Kami tahu bahwa ada banyak material dan mereka memiliki ketahanan. Hambatan perubahan material berdasarkan variasi suhu. Hubungan utama antara perubahan suhu & modifikasi resistansi dapat diberikan oleh parameter yang disebut TCR (koefisien suhu resistansi). Itu ditandai dengan simbol α (alpha).

Berdasarkan bahan yang diperoleh, TCR dipisahkan menjadi dua jenis seperti koefisien resistansi suhu positif (PTCR) dan koefisien resistansi suhu negatif (NTCR).

suhu-koefisien-resistensi

Pada PTCR, saat temperatur dinaikkan, maka tahanan material akan meningkat. Misalnya pada konduktor ketika suhu meningkat maka resistansinya juga meningkat. Untuk paduan seperti constantan & manganin, resistansi cukup rendah pada kisaran suhu tertentu. Untuk semikonduktor seperti isolator (karet, kayu), silikon & germanium & elektrolit. Jika resistansi berkurang maka temperatur akan meningkat sehingga memiliki TCR negatif.

“flip flop dalam elektronik digital ”

Pada konduktor logam, ketika suhu meningkat maka resistansi akan meningkat karena faktor-faktor berikut yang meliputi berikut ini.

Langsung saja pada resistensi awal
Kenaikan suhu.
Berdasarkan umur material.

Rumus untuk Koefisien Suhu Perlawanan

Resistansi konduktor dapat dihitung pada suhu tertentu dari data suhu, TCR, resistansi pada suhu tipikal & pengoperasian suhu. Secara umum, koefisien suhu dari rumus resistansi dapat dinyatakan sebagai

R = R_ref(1 + α (T - Tref))

Dimana

'R' adalah resistansi pada suhu 'T'

'R_ref'Adalah resistansi pada suhu' Tref '

'Α' adalah TCR material

'T' adalah suhu material dalam ° Celcius

'Tref' adalah suhu referensi yang digunakan untuk menyatakan koefisien suhu.

Itu Satuan SI dari koefisien temperatur resistivitas adalah per derajat celsius atau (/ ° C)

Itu satuan koefisien suhu resistansi adalah ° Celcius

Biasanya, TCR (koefisien suhu resistansi) konsisten dengan suhu 20 ° C. Jadi biasanya suhu ini diambil sebagai suhu ruangan normal. Jadi koefisien suhu penurunan resistansi biasanya mengambil ini ke dalam deskripsi:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

Dimana

'R20' adalah resistansi pada 20 ° C

'Α20' adalah TCR pada 20 ° C

TCR dari resistor positif, negatif jika tidak konstan pada rentang suhu tetap. Memilih resistor yang benar dapat menghentikan kebutuhan kompensasi suhu. TCR yang besar diperlukan untuk mengukur suhu di beberapa aplikasi. Resistor yang dimaksudkan untuk aplikasi ini dikenal sebagai termistor , yang memiliki PTC (koefisien suhu resistansi positif) atau NTC (koefisien suhu resistansi negatif).

Koefisien Resistansi Suhu Positif

PTC mengacu pada beberapa material yang mengalami kenaikan suhu kemudian hambatan listrik juga meningkat. Material yang memiliki koefisien lebih tinggi kemudian menunjukkan kenaikan yang cepat seiring dengan temperatur. Material PTC didesain untuk mencapai temperatur maksimal yang digunakan untuk tegangan i / p tertentu karena pada titik tertentu ketika temperatur meningkat maka hambatan listrik akan meningkat. Koefisien suhu positif dari bahan resistansi bersifat self-limiting secara alami tidak seperti bahan NTC atau pemanasan resistansi linier. Beberapa bahan seperti karet PTC juga memiliki koefisien suhu yang meningkat secara eksponensial

Koefisien Perlawanan Suhu Negatif

NTC mengacu pada beberapa bahan yang mengalami ketika suhunya dinaikkan maka hambatan listrik akan menurun. Bahan yang memiliki koefisien yang lebih rendah menunjukkan penurunan yang cepat seiring dengan suhu. Bahan NTC terutama digunakan untuk membuat pembatas arus, termistor dan sensor suhu .

Metode Pengukuran TCR

TCR resistor dapat ditentukan dengan menghitung nilai resistansi pada rentang suhu yang sesuai. TCR dapat diukur ketika kemiringan normal dari nilai resistansi berada di atas interval ini. Untuk hubungan linier, ini tepat karena koefisien suhu resistansi stabil pada setiap suhu. Namun ada beberapa material yang memiliki koefisien seperti non linier. Misalnya, Nichrome adalah paduan populer yang digunakan untuk resistor, dan hubungan utama antara TCR dan suhu tidak linier.

Karena TCR diukur seperti kemiringan normal, maka sangat penting untuk mengidentifikasi interval TCR & suhu. TCR dapat dihitung dengan menggunakan metode standar seperti teknik MIL-STD-202 untuk kisaran suhu dari -55 ° C hingga 25 ° C dan 25 ° C hingga 125 ° C. Karena nilai yang dihitung maksimum diidentifikasi sebagai TCR. Teknik ini sering berpengaruh di atas yang menunjukkan resistor yang ditujukan untuk aplikasi dengan tuntutan rendah.

Koefisien Suhu Resistensi untuk Beberapa Bahan

TCR beberapa bahan pada suhu 20 ° C tercantum di bawah ini.

“jumlah tabel kebenaran produk ”

Untuk material Silver (Ag), TCR adalah 0,0038 ° C
Untuk bahan Tembaga (Cu), TCR adalah 0,00386 ° C
Untuk bahan Emas (Au), TCR adalah 0,0034 ° C
Untuk bahan Aluminium (Al), TCR adalah 0,00429 ° C
Untuk bahan Tungsten (W), TCR adalah 0,0045 ° C
Untuk material Besi (Fe), TCR adalah 0,00651 ° C
Untuk material Platinum (Pt), TCR adalah 0,003927 ° C
Untuk bahan Manganin (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%), TCR-nya adalah 0,000002 ° C
Untuk bahan Merkuri (Hg), TCR adalah 0,0009 ° C
Untuk bahan Nichrome (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%), TCR-nya 0,0004 ° C
Untuk bahan Constantan (Cu = 55% + Ni = 45%), TCR-nya adalah 0,00003 ° C
Untuk bahan Karbon (C), TCR adalah - 0,0005 ° C
Untuk bahan Germanium (Ge), TCR adalah - 0,05 ° C
Untuk bahan Silicon (Si), TCR adalah - 0,07 ° C
Untuk bahan Kuningan (Cu = 50-65% + Zn = 50-35%), TCR-nya 0,0015 ° C
Untuk material Nikel (Ni), TCR adalah 0,00641 ° C
Untuk bahan Timah (Sn), TCR adalah 0,0042 ° C
Untuk bahan Seng (Zn), TCR adalah 0,0037 ° C
Untuk bahan Mangan (Mn), TCR-nya adalah 0,00001 ° C
Untuk bahan Tantalum (Ta), TCR adalah 0,0033 ° C

Eksperimen TCR

Itu koefisien suhu eksperimen resistansi t dijelaskan di bawah.

Objektif

Tujuan utama dari percobaan ini adalah untuk menemukan TCR dari kumparan yang diberikan.

Aparat

Peralatan percobaan ini terutama mencakup kabel penghubung, jembatan asuh Carey, kotak resistansi, akumulator timbal, kunci satu arah, resistor rendah yang tidak diketahui, joki, galvanometer, dll.

Deskripsi

Jembatan asuh Carey terutama mirip dengan jembatan meteran karena jembatan ini dapat dirancang dengan 4 hambatan seperti P, Q, R & X dan ini terhubung satu sama lain.

Jembatan Wheatstone

Di atas Jembatan Whetstone , galvanometer (G), akumulator timbal (E) & kunci galvanometer dan akumulator masing-masing adalah K1 & K.

Jika nilai resistansi diubah maka tidak ada arus aliran melalui 'G' dan resistansi yang tidak diketahui dapat ditentukan oleh salah satu dari tiga resistansi yang diketahui seperti P, Q, R & X. Hubungan berikut digunakan untuk menentukan resistansi yang tidak diketahui.

P / Q = R / X

Jembatan asuh Carey dapat digunakan untuk menghitung perbedaan antara dua resistensi yang hampir sama & mengetahui satu nilai, nilai lainnya dapat dihitung. Dalam jembatan jenis ini, resistansi terakhir dihilangkan dalam perhitungan. Ini adalah keuntungan dan dengan demikian dapat dengan mudah digunakan untuk menghitung resistansi yang diketahui.

Jembatan asuh hati-hati

Resistensi yang sama seperti P & Q dihubungkan di celah internal 2 & 3, resistansi khas 'R' dapat dihubungkan dalam celah1 & 'X' (resistansi tidak diketahui) terhubung dalam celah4. ED adalah panjang penyeimbang yang dapat dihitung dari ujung 'E'. Sesuai dengan prinsip Jembatan Batu Asah

P / Q = R + a + l1ρ / X + b + (100- l1) ρ

Dalam persamaan di atas, a & b adalah modifikasi ujung pada ujung E & F & merupakan tahanan untuk panjang setiap satuan pada kawat jembatan. Jika pengujian ini dilanjutkan dengan mengubah X & R, panjang penyeimbang 'l2' dihitung dari ujung E.

P / Q = X + a + 12 ρ / R + b + (100-12) ρ

Dari dua persamaan di atas,

X = R + ρ (11-12)

Misalkan l1 & l2 adalah panjang penyeimbang setelah pengujian di atas dilakukan melalui resistansi khas 'r' bukan 'R' & bukannya X, strip tembaga lebar resistansi '0'.

0 = r + ρ (11 ’-12’) atau ρ = r / 11 ’-12’

Jika resistansi kumparan adalah X1 & X2 pada suhu seperti t1oc & t2oc, maka TCR adalah

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

Dan juga jika resistansi kumparan adalah X0 & X100 pada suhu seperti 0oc & 100oc, maka TCR-nya adalah

“prinsip kerja lift pdf ”

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

Jadi, ini semua tentang koefisien suhu perlawanan . Dari informasi di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahwa ini adalah perhitungan modifikasi pada setiap zat hambatan listrik untuk setiap tingkat perubahan suhu. Berikut ini pertanyaan untuk Anda, berapakah satuan koefisien suhu resistansi?