교육부 공식 블로그
온도에 따라 달라지는 저항 본문
온도에 따라
달라지는 저항
저항은 물질의 단면적, 길이에도 영향을 받지만 온도에 따라서도 크기가 달라집니다. 온도의 변화는 물질이 고유하게 가진 전기적 특성인 비저항을 변화시킵니다. 일반적으로 도체의 경우 온도가 높아질 수록 비저항이 커지는 경향을 보입니다. 이것은 온도가 높아지면 분자 운동이 활발해지는 것과 같은 것입니다. 물질의 온도가 높아지면 물질을 구성하고 있는 원자의 운동이 활발해집니다. 원자의 운동이 활발해지면 물질을 통과하는 전자와 부딪힐 확률이 더욱 증가하게 되므로 전자와의 충돌 횟수가 증가하여 비저항이 커지게 됩니다.
도체와 다르게 반도체와 부도체는 온도가 높아질 수록 비저항이 낮아지는 경향을 보입니다. 이것은 온도가 높아질수록 원자에 들어 있는 전자가 에너지를 얻기 때문입니다. 에너지를 얻은 전자는 원자에게서 벗어나 자유롭게 움직이며 전자의 흐름에 참여하게 됩니다. 따라서 온도가 높아지면 반도체와 부도체의 비저항이 작아집니다.
▲ 20℃에서의 여러 가지 물질의 비저항 값(출처: 에듀넷)
어떤 물질의 경우 온도가 특정 온도까지 낮아지면 저항이 0이 됩니다. 이 물질을 ‘초전도체’라고 하며, 그 때의 온도를 임계 온도라고 합니다. 초전도체는 임계 온도 이상에서 온도 변화에 따른 저항의 크기 변화가 도체와 동일한 모습을 보입니다. 그러나 임계 온도 이하로 온도가 낮아지면 저항이 갑자기 0이 됩니다. 저항이 없으므로 전류가 흐를 때 어떤 에너지도 잃어버리지 않게 됩니다. 따라서 초전도체를 이용해 자기부상열차, 저항이 없는 송전선 등을 만들 수 있습니다.
▲ 도체, 반도체, 부도체의 온도에 따른 저항의 변화(출처: 에듀넷)
[자료출처: 에듀넷]
