电阻随温度变化 当温度不断升高，物体的电阻是否会变成无限大？

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这个问题，需要分不同的材料来看。

金属导体，如铁、铜等，其电阻率随着温度的升高而变大，随温度的降低而减少，成正比关系。这是因为温度升高，金属材料中自由电子运动的阻力会增大，电阻也就会不断变大。到了一定温度，物态开始发生变化，例如从固体变为液体，再从液体到气体。在物态变化时，由于原子的排列变得更为混乱、分散，电阻率还会出现跳跃性的上升。

半导体由于其特殊的晶体结构，所以具有特殊的性质。如硅、锗等元素，它们原子核的最外层电子有4个，既不容易挣脱束缚，也没有被原子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。当温度升高，半导体原子最外层的电子获得能量挣脱原子核的束缚成为自由电子，可供其他电子移动的空穴增多电阻随温度变化，所以导电性能增加，电阻率下降。有掺杂的半导体变化较为复杂，当温度从绝对零度上升，半导体的电阻率先是减小，到了绝大部分的带电粒子离开了它们的载体后电阻随温度变化，电阻率会因带电粒子的活动力下降而随温度稍微上升。当温度升得更高，半导体会产生新的载体（和未经掺杂的半导体一样），于是电阻率会再度下降。

至于绝缘体和电解质，它们的电阻率与温度的关系一般不成比例。还有一些物体如锰铜合金和镍铜合金，其电阻率随温度变化极小，可以利用它们的这种性质来制作标准电阻。

当温度极高时，物质就会进入新的状态，成为等离子体。此时，原子被电离，电子溢出，原子核组合成离子团，因此即使原本物质是绝缘体，成为等离子体后也可导电。

如果温度更高会是什么情况？据报道，美国能源部布鲁克海文国家实验室下属的研究小组利用相对论重离子对撞机（RHIC）成功制造出有史以来最高温度，该极端状态产生的物质为新的夸克胶子混合态，其温度约为4万亿摄氏度，是太阳核心温度的25万倍，专家表示这是迄今为止人类科学实验室达到的最高温度。这种物质存在时间极短（大约只有10-24秒），所以它的电性质尚不明确。

↑↑日全食时，可以看到太阳周围光环状的日冕。日冕的温度可达100万摄氏度，氢、氦等原子被电离为带正电的质子、氦原子核，以及带负电的自由电子，以等离子体的状态存在。图/Luc Viatour

物体电阻与温度之间的关系非常复杂，温度升高到一定程度时，物体的电阻并不一定会变得无限大，使得电流完全无法通过。

本文节选自《科学世界》2016年第1期，对全文感兴趣的读者请点击下图购买杂志。

文章由启和科技编辑