理論(電気・電磁気)応用問題

断面積が一定の銅線において、温度が上昇したとき、電気抵抗はどのように変化するか。最も適切な記述はどれか。

A.温度が上昇すると自由電子の熱振動が激しくなり、電気抵抗は増加する。← 正解
✓ 正解です。金属では温度上昇により格子振動が増大し、自由電子の移動が妨げられるため抵抗は増加します。
B.温度が上昇すると自由電子の数が減少するため、電気抵抗は減少する。
✗ 金属中の自由電子数は温度変化でほぼ変わりません。温度上昇で抵抗が増す理由は格子振動の増大です。
C.銅は金属であるため、温度変化によって電気抵抗は変化しない。
✗ 金属の抵抗率は温度係数を持ち、温度上昇とともに抵抗率(および抵抗)は増加します。
D.温度が上昇すると自由電子の運動が活発になり、電流が流れやすくなるため電気抵抗は減少する。
✗ 半導体では温度上昇で抵抗が減少しますが、金属(銅)では逆に抵抗が増加します。

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