温度係数とは何ですか？

材料の温度係数は、温度が1ケルビン（摂氏1度に相当）増加または減少したときに特定の特性がどの程度変化するかを示します。 温度によって変化する一般的な特性には、電気抵抗と弾性が含まれます。 材料の特性の線形変化により、温度係数の計算が簡単になりますが、特性の変化が線形でない場合、計算はより困難になります。 温度によって変化する材料、特に電子機器には多くの実用的なアプリケーションがあり、これが温度係数の研究が重要な理由です。

物質が加熱または冷却されると、その特性が変化する可能性があります。 たとえば、オブジェクトの抵抗は、温度に応じて増減します。 材料の弾性などの他の特性も、温度に応じて変化します。 温度に関連する特性を持つ物質はさまざまな用途に役立つため、科学者は特定の種類の材料にどのような変化が生じるかを正確に判断できる必要があります。

温度係数は、科学者が温度に応じて材料の特性の変化を数値的に説明する方法です。 つまり、温度係数は、温度が1ケルビン変化したときにプロパティがどれだけ変化するかです。 ケルビンスケールは、摂氏スケールとは異なる開始点を持つ温度の代替測定値ですが、1ケルビンの変化は摂氏1度に相当します。

温度によって材料がどのように変化するかは、さまざまな要因に依存します。 たとえば、一部の材料には、温度に対して直線的に変化する電気抵抗があります。 つまり、温度が2倍になると、抵抗も2倍になります。 材料が温度に対して線形に変化する場合、温度係数を計算するのははるかに簡単です。

温度による変動が線形でない場合、温度係数の計算はより困難です。 この状況では、科学者は通常、さまざまな温度範囲で使用できるさまざまな温度係数を発見しようとします。 それでも、有用な温度係数を常に計算できるとは限りません。

材料の既知の温度係数のために可能な実用的なアプリケーションの例は、温度依存抵抗器です。 これらは多くの電気回路で使用され、エンジニアは外部温度に応じて回路の動作を変更できます。 材料が温度の変化にどのように反応するかを予測できなければ、これは不可能です。