< Terug naar het overzicht

Beantwoording hoofdvraag

Na beantwoording van alle deelvragen zal ik hieronder het antwoord geven op de hoofdvraag:
Wat is het verband tussen de temperatuur en de weerstand van een geleider?

Voor een geleider geldt voor het verband tussen weerstand en temperatuur de volgende formule:

Dit betekent dat het verband tussen weerstand en temperatuur lineair verloopt, waarbij de weerstandstemperatuurscoŽfficiŽnt afhankelijk is van het materiaal. Uit experiment 2 blijkt dat dit verband inderdaad lineair verloopt, echter bleek dat de waarde van ? groter was dan in BINAS vermeld. Dit kan komen doordat de temperatuur van de spoel niet evenredig is gestegen met de temperatuur van het water, waarbij de spoel sneller in temperatuur gestegen zou moeten zijn dan het water zodat de gemeten weerstandswaarden eigenlijk bij een lagere temperatuur hoorden. Hierdoor zou de rechte uit de grafiek bij experiment 2 minder stijl lopen, wat de oorzaak kan zijn van de afwijkende waarde. Tevens is niet met zekerheid van te stellen of de betreffende spoel uit volledig zuiver koper bestaat of uit een legering van koper en een ander metaal. Hierdoor kan de weerstandstemperatuurscoŽfficiŽnt afwijken van de in BINAS vermelde waarde. Ook zou het zo kunnen zijn dat er nog een extra laagje op het koper is aangebracht wat de ? waarde doet veranderen.
Er moet bij dit lineaire verband rekening gehouden worden met een dalende lijn, in plaats van de bekende stijgende lijn uit de grafiek van experiment 2, omdat er ook geleiders bestaan met een negatieve weerstandstemperatuurscoŽfficiŽnt. Hierbij zal de weerstand dus afnemen bij een temperatuursstijging.

Wetende dat het verband tussen weerstand en temperatuur van een geleider lineair verloopt zal ik dit verband nader toelichten bij relatief lage temperaturen.
Bij verschillende metalen, legeringen en andere samenstellingen ontstaat er onder de kritische temperatuur Tc supergeleiding. Hierbij wordt de elektrische weerstand nul. Het ontstaan van supergeleiding is al beantwoord bij de deelvragen en dat zal ik hier niet verder toelichten. Wel is het belangrijk om te weten dat Tc voor elk materiaal specifiek is.

Als eindconclusie van dit onderzoek heb ik een grafiek opgesteld voor het verband tussen weerstand en temperatuur van een geleider. Hierbij moet onderscheid worden gemaakt tussen niet-supergeleidende materialen en supergeleiders, waarbij de rode lijn een supergeleider voorstelt. Ook moet rekening worden gehouden met een negatieve weerstandstemperatuurscoŽfficiŽnt, zodat de lijn in onderstaande figuur dalend zou zijn geweest.


Gestelde hypothese
Terugblikkend op mijn gestelde hypothese kan ik zeggen dat ik de hypothese niet moet verwerpen. Het blijkt inderdaad te kloppen dat het verband tussen weerstand en temperatuur van een geleider lineair verloopt en dat hier onder lage temperaturen bij verschillende geleiders een uitzondering op bestaat. Dit verschijnsel wordt supergeleiding genoemd en is uitgebreid aan de orde geweest in dit werkstuk. De gestelde hypothese blijkt dus juist te zijn en hierbij sluit ik dit werkstuk dan ook af.


< Terug naar het overzicht
© 2019 Roeland van Straten