Allmänna effekter:
* Ökat motstånd: I de flesta material orsakar värme en ökning av elektrisk motstånd. Detta beror på att atomerna i materialet vibrerar mer kraftfullt vid högre temperaturer, vilket gör det svårare för elektroner att flyta igenom. Detta leder till en minskning av strömmen för en given spänning (Ohms lag).
* Ökad konduktivitet hos halvledare: Till skillnad från de flesta material uppvisar vissa halvledare (som kisel) ökad konduktivitet med ökande temperatur. Detta beror på excitation av fler elektroner i ledningsbandet, vilket möjliggör större strömflöde.
* smältning och kokning: Extrem värme kan orsaka att material smälter eller kokar, vilket stör elflödet helt.
Specifika fall:
* metaller: För metaller är ökningen i motstånd med temperaturen i allmänhet linjär. Det är därför ledningar kan värmas upp och bli mindre effektiva ledare.
* Semiconductors: Halvledare som kisel har en negativ temperaturkoefficient för motstånd, vilket innebär att deras motstånd minskar med ökande temperatur. Denna egenskap är avgörande för transistorer och andra halvledarenheter.
* superledare: Vissa material uppvisar nollmotstånd vid extremt låga temperaturer (under en kritisk temperatur). Värme kan få dessa material att förlora sina superledande egenskaper.
Andra överväganden:
* Temperaturgradient: En temperaturgradient över en ledare kan leda till termoelektriska effekter som Seebeck -effekten, där en spänningsskillnad genereras mellan två punkter vid olika temperaturer.
* joule uppvärmning: Flödet av elektrisk ström genererar värme (känd som Joule -uppvärmning). Detta kan vara en betydande faktor i den totala temperaturen hos en ledare, särskilt för höga strömmar.
Sammanfattningsvis ökar värmen i allmänhet motståndet i de flesta material, vilket minskar strömflödet. Halvledare uppvisar emellertid en motsatt effekt och blir mer ledande vid högre temperaturer. Att förstå dessa relationer är avgörande för att utforma och använda elektriska system säkert och effektivt.
