Почему сопротивление нагревательных элементов чайника варьируется в зависимости от температуры?

Сопротивление нагревательных элементов чайника варьируется в зависимости от температуры из-за влияния температуры на электрические свойства материалов. 1

Для разных материалов эта зависимость отличается:

• Металлы: при нагреве атомы начинают колебаться сильнее, что увеличивает вероятность столкновений электронов с решёткой, и сопротивление растёт. 1
• Полупроводники: нагрев увеличивает число носителей заряда (электронов и дырок), что снижает сопротивление. 1
• Электролиты, например растворы солей: сопротивление снижается при нагреве из-за роста подвижности ионов. 1

Чтобы описать, насколько сильно проводимость зависит от температуры, существует температурный коэффициент сопротивления (ТКС). 1 Он показывает, как изменяется сопротивление при изменении температуры на один градус. 1

Для большинства металлов и проводников ТКС положительный, то есть сопротивление увеличивается с ростом температуры. 1 Для полупроводников и электролитов, наоборот, ТКС отрицательный. 14