Hva er temperaturkoeffisienten?

Temperaturkoeffisienten til et materiale beskriver hvor mye en viss egenskap endres når temperaturen øker eller synker med 1 Kelvin (tilsvarer 1 ° Celsius). Noen vanlige egenskaper som varierer med temperatur inkluderer elektrisk motstand og elastisitet. Lineære endringer i materialets egenskaper gjør det enkelt å beregne en temperaturkoeffisient, men beregningene blir vanskeligere hvis endringen i en egenskap ikke er lineær. Det er en rekke praktiske bruksområder for materialer som endrer seg med temperatur, spesielt innen elektronikk, og det er derfor studiet av temperaturkoeffisienter er viktig.

Når et stoff varmes opp eller avkjøles, kan dets egenskaper endres. Motstanden til et objekt, for eksempel, kan øke eller redusere avhengig av dens temperatur. Andre egenskaper, som elastisiteten til et materiale, kan også variere avhengig av temperatur. Stoffer med egenskaper relatert til temperatur er nyttige for en rekke forskjellige bruksområder, så forskere trenger å kunne bedømme nøyaktig hvilke endringer som vil skje i en bestemt type materiale.

Temperaturkoeffisienten er en måte for forskere å beskrive endringen i materialets egenskaper avhengig av temperaturen numerisk. Med andre ord, temperaturkoeffisienten er hvor mye en egenskap endres når temperaturen endres med 1 Kelvin. Kelvin-skalaen er et alternativt mål på temperatur med et annet utgangspunkt enn Celsius-skalaen, men en endring på 1 Kelvin tilsvarer 1 ° Celsius.

Hvordan et materiale endrer seg med temperatur, avhenger av en rekke faktorer. Noen materialer har for eksempel en motstand mot elektrisitet som endres lineært med temperaturen. Dette betyr at hvis temperaturen dobles, dobler også motstanden. Det er mye lettere å beregne en temperaturkoeffisient hvis materialet varierer lineært med temperaturen.

Hvis variasjonen med temperatur ikke er lineær, er temperaturkoeffisienten vanskeligere å beregne. I denne situasjonen prøver forskere vanligvis å oppdage en rekke temperaturkoeffisienter som kan brukes i forskjellige temperaturområder. Likevel er det ikke alltid mulig å beregne en nyttig temperaturkoeffisient.

Et eksempel på en praktisk anvendelse som er mulig på grunn av et materials kjente temperaturkoeffisient er temperaturavhengige motstander. Disse brukes i en rekke elektriske kretser og lar en ingeniør endre hvordan en krets oppfører seg avhengig av den ytre temperaturen. Uten å kunne forutsi hvordan et materiale reagerer på temperaturendringer, ville dette ikke være mulig.