Зависимость сопротивления металла от температуры. Сверхпроводимость

Зависимость удельного сопротивления от абсолютной температуры при низких температурах: a – нормальный металл; b – сверхпроводник

• При не слишком высоких и не слишком низких температурах зависимость удельного сопротивления проводника от температуры выражается формулой:

${\mathrm{\rho }}_{𝑡}={\mathrm{\rho }}_0\left(1+\mathrm{\alpha }𝑡\right),$

где ${\mathrm{\rho }}_0$ и ${\mathrm{\rho }}_{𝑡}$ — удельные сопротивления вещества проводника соответственно при $0 °С$ и $𝑡 °\mathrm{C}.$

• Температурный коэффициент сопротивления вещества $\mathrm{\alpha }$ характеризует зависимость изменения сопротивления при нагревании от рода вещества.

  • Температурный коэффициент сопротивления численно равен изменению удельного сопротивления проводника при нагревании на 1 К.

  • Коэффициент $\mathrm{\alpha }$ в СИ измеряется в кельвинах в минус первой степени $\left({К}^{-1}\right).$

• Температурная зависимость сопротивления проводника объясняется тем, что при нагревании проводника возрастает число столкновений носителей зарядов и изменяется их концентрация.
• Сверхпроводимость — свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения (критическая температура).
• Явление перехода веществ в сверхпроводящее состояние при температурах, превышающих температуру кипения жидкого азота (77 К), называется высокотемпературной сверхпроводимостью.
• Механизм сверхпроводимости объясняется квантовой физикой.