Effets généraux:
* Résistance accrue: Dans la plupart des matériaux, la chaleur provoque une augmentation de la résistance électrique. En effet, les atomes dans le matériau vibrent plus vigoureusement à des températures plus élevées, ce qui rend plus difficile pour les électrons. Cela conduit à une diminution du courant pour une tension donnée (loi d'Ohm).
* Augmentation de la conductivité dans les semi-conducteurs: Contrairement à la plupart des matériaux, certains semi-conducteurs (comme le silicium) présentent une conductivité accrue avec l'augmentation de la température. Cela est dû à l'excitation de plus d'électrons dans la bande de conduction, permettant un plus grand flux de courant.
* Mélange et bouillir: La chaleur extrême peut provoquer la fonte des matériaux ou faire bouillir, perturbant complètement l'écoulement de l'électricité.
Cas spécifiques:
* métaux: Pour les métaux, l'augmentation de la résistance avec la température est généralement linéaire. C'est pourquoi les fils peuvent chauffer et devenir des conducteurs moins efficaces.
* semi-conducteurs: Les semi-conducteurs comme le silicium ont un coefficient de température négatif de résistance, ce qui signifie que leur résistance diminue avec l'augmentation de la température. Cette propriété est cruciale pour les transistors et autres appareils semi-conducteurs.
* Superconductors: Certains matériaux présentent une résistance zéro à des températures extrêmement basses (en dessous d'une température critique). La chaleur peut faire perdre à ces matériaux leurs propriétés supraconductrices.
Autres considérations:
* Gradient de température: Un gradient de température à travers un conducteur peut entraîner des effets thermoélectriques comme l'effet Seebeck, où une différence de tension est générée entre deux points à différentes températures.
* Joule Heating: L'écoulement du courant électrique lui-même génère de la chaleur (appelée chauffage Joule). Cela peut être un facteur important dans la température globale d'un conducteur, en particulier pour les courants élevés.
En résumé, la chaleur augmente généralement la résistance dans la plupart des matériaux, en réduisant l'écoulement du courant. Cependant, les semi-conducteurs présentent un effet opposé, devenant plus conducteur à des températures plus élevées. La compréhension de ces relations est essentielle dans la conception et l'exploitation des systèmes électriques en toute sécurité et efficacement.
