عند رفع درجة الحرارة للفلز تزداد موصليته صواب خطأ؟
طلاب "منصة رمشة" الباحثين عن الإجابة الصحيحة لسؤال: عند رفع درجة الحرارة للفلز تزداد موصليته بيت العلم، في منصتنا منصة رمشة تبنى أجيال وتربيها على التعلم الصحيح للمواد والمعاملات اليومية، فكل مادة لها تأثيرها على الطالب فتجعله يعي كل ما حوله جيداً ويعرف واجباته ومهامه.
عند رفع درجة الحرارة للفلز تزداد موصليته
يجتمع في منصة رمشة معلمونا الأفاضل ليمنحونا شرف التعلم، لننهل من معرفتهم وتربيتهم وأخلاقهم، فكم من مسألة كانت صعبة أصبحت سهلة سلسة بعد شرحهم ومعرفة حلها الصحيح.
عند رفع درجة الحرارة للفلز تزداد موصليته؟
الحل النموذجي:
خطأ.
ازدياد موصلية الفلز عند ارتفاع درجة حرارته
تُعد موصلية المواد خاصية فيزيائية تُشير إلى قدرتها على نقل الطاقة الكهربائية والحرارية.
و تُقاس موصلية المواد بوحدة سيمنز/متر (S/m).
العلاقة بين موصلية الفلز ودرجة حرارته:
بشكل عام، تزداد موصلية الفلزات مع ارتفاع درجة حرارتها.
السبب:
حركة الإلكترونات الحرة:
تحتوي الفلزات على إلكترونات حرة تتحرك بشكل عشوائي بين ذراتها.
تُسهم هذه الإلكترونات الحرة في نقل التيار الكهربائي عبر الفلز.
مع ارتفاع درجة حرارة الفلز، تزداد طاقة الإلكترونات الحرة، مما يزيد من سرعتها وحرية حركتها.
نتيجة لذلك، يزداد عدد الإلكترونات الحرة التي تشارك في نقل التيار الكهربائي، مما يؤدي إلى زيادة موصلية الفلز.
تصادمات الإلكترونات:
عند درجات حرارة منخفضة، تصطدم الإلكترونات الحرة بذرّات الفلز بشكل متكرر.
تُعيق هذه التصادمات حركة الإلكترونات وتُقلل من قدرتها على نقل التيار الكهربائي.
مع ارتفاع درجة حرارة الفلز، تقل كثافة الإلكترونات، مما يقلل من عدد التصادمات.
نتيجة لذلك، تزداد حرية حركة الإلكترونات ويزداد قدرتها على نقل التيار الكهربائي، مما يؤدي إلى زيادة موصلية الفلز.
أمثلة:
مقاومة الأسلاك الكهربائية:
تُصنع الأسلاك الكهربائية من معادن ذات موصلية عالية مثل النحاس والألمنيوم.
تزداد مقاومة الأسلاك الكهربائية مع ارتفاع درجة حرارتها.
لذلك، من المهم مراعاة هذه الظاهرة عند تصميم الدوائر الكهربائية لمنع ارتفاع درجة حرارة الأسلاك بشكل مفرط.
الموصلات الفائقة:
هي مواد معدنية تُصبح موصلة مثالية للكهرباء عند درجات حرارة منخفضة جدًا.
في هذه الحالة، تصبح مقاومة الموصلة الفائقة صفرًا، مما يعني أن التيار الكهربائي يمكن أن يتدفق عبرها دون أي مقاومة.
خاتمة:
تُعدّ ظاهرة ازدياد موصلية الفلزات مع ارتفاع درجة حرارتها ظاهرة فيزيائية مهمة لها العديد من التطبيقات العملية.
فهم هذه الظاهرة يُساعد في تصميم أنظمة كهربائية أكثر كفاءة وأمانًا.
