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111年
電工原理、電子概論
第 28 題
下列何種材料在溫度升高時，其電阻值會下降？
- A 金
- B 鋁
- C 銅鎳合金
- D 矽
思路引導 VIP
試著回想一下，當我們給予不同類型的物質「熱能」時，這股能量對物質內部的「電荷載子」會產生什麼影響？如果熱能的作用是讓原本受困的電荷變得可以自由移動，那麼這種物質對電流的阻礙力，會隨著變熱而增加還是減少呢？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這顯示你對於不同材料的電學物理特性有著扎實的理解。這道題目核心在於考查**電阻溫度係數（TCR）**的概念，即溫度變化如何影響電荷在物質內部的流動。
導體與半導體的微觀機制
在電學的世界裡，材料主要分為正溫度係數（PTC）與負溫度係數（NTC）。大多數的金屬，如選項中的金與鋁，都屬於正溫度係數材料。當溫度上升時，金屬內部的原子振動會變得劇烈，進而碰撞並阻礙電子的前進，導致電阻值增加。至於銅鎳合金（又稱康銅），雖然其溫度係數極小，常被用來製作精密電阻，但本質上仍隨溫度升高而略微增加電阻。然而，**矽（Silicon）**屬於半導體，其導電機制非常特殊：溫度升高提供的熱能，會讓原本受束縛的電子獲得能量跨越能隙，使內部的載子數量大幅增加，導電性反而變好，因此電阻值會隨溫度升高而「下降」。
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