溫度係數

負溫度係數（NTC）是指一物體在一定溫度範圍內，其物理性質（例如電阻）隨溫度昇高而降低。半導體、絕緣體的電阻值都隨溫度上昇而下降。

熱導率為負溫度係數的材料自1961年起，常用在地板暖氣中。負溫度係數可以避免對地毯、豆豆椅、床墊的部份過度加熱，部份過度加熱可能會破壞木質地板，甚至會產生火災。

半导体和陶瓷的電阻為負溫度係數。

在設計電子元件及電路時需考慮溫度對電阻和元件的影響。導體的電阻率對溫度大致為線性變化，可以近似為下式：

${\displaystyle \operatorname {\rho } (T)=\rho _{0}[1+\alpha _{0}(T-T_{0})]}$

其中

${\displaystyle \alpha _{0}={\frac {1}{\rho _{0}}}\left[{\frac {\Delta \rho }{\Delta T}}\right]_{T=T_{0}}}$

${\displaystyle \rho _{0}}$只是對應某一特定溫度（例如T = 0 °C）下的電阻率[1]

不過半导体的電阻率對溫度就是指數變化:

${\displaystyle \operatorname {\rho } (T)=S\alpha ^{\frac {B}{T}}}$

其中${\displaystyle S}$定義為截面積，而${\displaystyle \alpha }$及${\displaystyle b}$則是決定其函數和特定溫度下電阻率數值的係數。

而導體而言，${\displaystyle \alpha }$即為其電阻溫度係數。半导体的電阻溫度係數則不太一致，有些文獻[2]將上述的${\displaystyle \alpha }$為半导体的電阻溫度係數。但描述半导体的電阻溫度特性時，常會整理上式，使${\displaystyle \alpha }$為常數e，以那時的${\displaystyle b}$來描述半导体的電阻溫度特性。

上述性質常用在熱敏電阻中。

溫度係數的微分形式如下：

${\displaystyle {\frac {dR}{dT}}=\alpha \,R}$

其中

${\displaystyle R_{0}=R(T_{0})}$

而${\displaystyle \alpha }$不隨${\displaystyle T}$變化。

將溫度係數的微分形式積分：

${\displaystyle \int _{R_{0}}^{R(T)}{\frac {dR}{R}}=\int _{T_{0}}^{T}\alpha \,dT~\Rightarrow ~\ln(R){\Bigg \vert }_{R_{0}}^{R(T)}=\alpha (T-T_{0})~\Rightarrow ~\ln \left({\frac {R(T)}{R_{0}}}\right)=\alpha (T-T_{0})~\Rightarrow ~R(T)=R_{0}e^{\alpha (T-T_{0})}}$

在${\displaystyle T_{0}}$附近，用一階的泰勒多項式近似，可得：

${\displaystyle R(T)=R_{0}(1+\alpha (T-T_{0}))}$

殘留磁通密度（Br）對溫度的變化是磁體材料的重要特性之一。像陀螺儀或行波管等應用都需要在大幅度的溫度範圍內有固定的磁場。殘留磁通密度的可逆溫度係數（reversible temperature coefficient，簡稱RTC）定義為：

${\displaystyle RTC={\frac {\Delta Br}{Br\Delta T}}\times 100\%}$

為了滿足這些要求，在1970年代開發了溫度補償的磁鐵[3]。傳統的釤鈷磁鐵其殘留磁通密度隨溫度上昇而下降，而在特定溫度範圍內GdCo（釓鈷）磁鐵其殘留磁通密度隨溫度上昇而上昇。藉由調整合金中釤和钆的比例，可將特定溫度範圍內的可逆溫度係數調整到接近零。

物質的大小會受因溫度而變化，熱膨脹係數可用來說明一物體隨溫度的變化。另一個類似的係數是线性热膨胀系数，用來描述一個物體長度隨溫度的變化。由於物體的長度可以表示溫度，物體的热膨胀特性可用來製作溫度計及自動調溫器。

在核能工程中，核反應度（reactivity）的溫度係數是指因核反應元件或核反應冷媒溫度變化，所造成的核反應度變化（以能量的變化來表示），可定義如下：

${\displaystyle \alpha _{T}={\frac {\partial \rho }{\partial T}}}$

其中${\displaystyle \rho }$為核連鎖反應中的有效中子增殖因子（核反應度），而T為溫度。可由上式看出${\displaystyle \alpha _{T}}$是核反應度對溫度的偏微分，也就是核反應度的溫度係數。${\displaystyle \alpha _{T}}$表示溫度變化對核反應度的影響，可應用在被動式核能安全。負的${\displaystyle \alpha _{T}}$常被視為是核能安全的重要指標，不過由於實際反應器的大幅度溫度變化（和理論上的均質反應器不同），限制了以此單一數值作為核能安全指標的可行性[4] 。

在以水為中子减速剂的核反應器，總體核反應度對溫度的變化會以核反應性對水溫度的變化來表示，不過反應器中的不同材質（如燃料或包复層）均有個自的核反應度溫度係數。水會隨著溫度升高而膨脹，因此中子在中子减速剂中運動的時間會變長，燃料的體積變化相對較小。燃料溫度變化造成的核反應度影響，會形成一種稱為多普勒展寬的現象，是指填充材料中的快中子吸收共振，避免中子被熱化減速的現象[5]。

• Duderstadt, James J.; Hamilton, Louis J. . Wiley. 1976. ISBN 0-471-22363-8.