Sıcaklık katsayısı

Sıcaklık katsayısı sıcaklık değişim derecesi başına herhangi bir maddenin elektrik direncindeki değişimin ölçüsüdür.[1] Bu katsayı elektrikte özdirençin (dolayısıyla direncin) sıcaklığa bağlı olarak değişmesi hesaplanırken kullanılan katsayıdır ve her derece başına direnç artış oranını gösterir. Bu katsayının kısaltması ${\displaystyle \alpha }$ dir ve fiziksel boyutu da kullanılan sıcaklık ölçeğine göre, 1/K⁰ veya 1/C⁰ dir.

Maddelerin özdirençleri sıcaklığa bağlı olarak değişir. Özdirenç metallerde sıcaklığa bağlı olarak artarken, yarı iletkenlerde azalır. Kimi alaşımlarda ise sıcaklık kat sayısı çok küçüktür. Bu tür alaşımlar farklı sıcaklıklarda değeri değişmeden çalışması ön görülen dirençlerde kullanılır. En iyi bilinen örnek bakır, manganez ve nikel alaşımı olan manganindir [2] Şayet sıcaklık farkı fazla değilse bu artış veya azalış doğrusal kabul edilebilir. Buna göre;

${\displaystyle p=p_{0}\cdot (1+\alpha \cdot (T-T_{0}))}$

Bu denklemde p özdirenç ve T sıcaklıktır.

Sıcaklık katsayısının metallerde sıcaklığa bağlı olarak artması elektrik ampullerinin ilk yakılma anında yanarak bozulması olayını da açıklar. Çünkü ampul ilk anda soğuktur ve filaman direnci düşüktür. Bu sırada filamandan normalin üstünde bir akım akar ve ampul normalin üstünde bir güçle çalışmaya başlar. Şayet filaman eskimiş ise bu durumda yanarak arızalanır.

Örnek

Bir metal nesnenin direnci 20⁰ derece sıcaklıkta 5 ${\displaystyle \Omega }$ dır. Şayet sıcaklık katsayısı 0.002 ise bu nesnenin 80⁰ derecedeki direnci şu şekilde hesaplanır;

${\displaystyle R=R_{0}\cdot (1+\alpha \cdot (T-T_{0}))=5\cdot (1+0.002\cdot (80-20))=5.6\quad \Omega }$

Sıcaklık katsayıları

Kimi metallerin sıcaklık katsayıları söyledir [3]

Metal	Sıcaklık katsayısı
Civa	0.0009
Gümüş	0.0038
Bakır	0.00386
Platin	0.003927
Aliminyum	0.00429
Tungsten	0.0045
Demir	0.00651

Kaynakça

1. Rivergellapts sayfası
2. Hugh Young-Robert Freeman:University Phyisics ISBN 978-0-321-50130-1 pg 852
3. Hyperphysics sayfası (İngilizce)