Warum leitet ein NTC-Widerstand bei hoher Temperatur?

[Giraffengustav75]

Ein PTC-Widerstand leitet mit zunehmender Temperatur immer schlechter.
Dabei wird die Größe des Widerstandes durch die Bewegung Atome gekennzeichnet.

Bei höherer Temperatur bewegen sich die Atome immer schneller und hindern damit mehr Elektronen am Passieren.

Warum leitet ein NTC bei hoher Temperatur, obwohl hier doch der gleiche Vorgang stattfinden müsste?

[noid]

http://de.wikipedia.org/wiki/NTC

[Jenny23]

Mein bescheidenes Wissen:

Metalle, also kaltleite, leiten aufgrund nicht vollkommen gefüllter Elektronenbänder. Elektronenbänder beschreiben unzählige Energiezustände, die jedoch sehr dicht beieinander liegen.

Ist ein Band (Valenzband) gefüllt und das leere Band (Leitungsband) energetisch zu weit weg so gibt es gewissermaßen keinen Platz für freie Elektronen sich zu bewegen. Man hat einen Isolator. Ist das Band nur zum Teil gefüllt, so gibt es Energieniveaus die frei sind und die Leitungselektronen einnehmen können, um sich von A nach B zu bewegen.
Dann gibt es den Halbleiter. Das Valenzband ist gefüllt, energetisch nah ist ein leeres Leitungsband. Die Energielücke ist klein genug um allein durch Wärme Elektronen in das Leitungsband übergehen zu lassen. Je wärmer es wird (bis zu einer gewissen Temperatur), desto mehr Elektronen können in das Leitungsband gehen, desto mehr Elektronen können sich bewegen, desto mehr Strom fließt, der Widerstand sinkt also bei höheren Temperaturen. Das kann man auch noch begünstigen, indem man den Halbleiter dotiert, also Atome ersetzt durch andere mit mehr oder weniger Valenzelektronen, so daß das Valenzband entweder nicht ganz gefüllt ist ( p ) oder das Leitungsband teilgefüllt wird ( n ).

Weiss nicht, ob Dir das jetzt weiterhilft. Vielleicht geht es hier ja auch um ganz andere Effekte dir mir noch nicht bekannt sind.

Bei konventionellen Supraleitern sieht es ähnlich aus. Elektronen sind Fermionen, können also nicht in ihren Quantenzuständen vollkommen übereinstimmen, müssen daher verschiedene Energieniveaus einnehmen. Bei Supraleitern hingegen bilden sich sogenannte Cooper-Paare, also Elektronenpaare die Bosonen sind. Bosonen dürfen in ihren Quantenzuständen übereinstimmen. Die Elektronen gehen somit in eine Art kondensierten Zustand über, stimmen in ihren Quantenzuständen überein, haben alle dieselbe Energie. Das Band wird also zu einer Linie. Dies führt dazu, daß Stöße mit Atomrümpfen etc. genug Energie liefern müssen, daß die Elektronen auf das nächsthöhere Niveau gelangen, sonst bleiben sie unbeeinflußt. Im Band gibt es unzählige Energienieveaus, Stöße können also quasi bei fast beliebigen Energien die Elektronen ablenken. Unterhalb der Sprungtemperatur erfahren die Elektronen somit keine Streuung mehr, sie werden nicht abgelenkt und der Strom fließt somit ohne Widerstand.
Die Entstehung der Cooper-Teilchen kann man sich übrigens leicht vorstellen. Bewegt sich ein Elektron durch ein Kristallgitter, so zieht es die Kerne zu sich. Diese verharren in dieser Position für eine kurze Zeit wenn das Elektron schon weg ist. Dies führt zu einer positiven örtlich begrenzten Ladung die das zweite Elektron anzieht. Man erhält ein Cooper-Paar.

[mapkyc]

Ich geh da so nach der Kinder-Lexikon-Methode:
Bei Wärme dehnt sich alles aus. Auch die Atome im NTC.
Da sie jetzt viel weiter auseinander sind, kann mehr Strom dazwischendurch.
;)