PTC-thermistors (Positive Temperature Coefficient) werken op basis van hun unieke elektrische weerstandskarakteristieken met betrekking tot temperatuur. Deze thermistors zijn gemaakt van halfgeleidermaterialen die een aanzienlijke weerstandsverhoging vertonen naarmate hun temperatuur stijgt. Het belangrijkste principe achter PTC-thermistors is hun positieve temperatuurcoëfficiënt, wat betekent dat naarmate de temperatuur stijgt, hun weerstand niet-lineair toeneemt. Deze eigenschap maakt PTC-thermistors nuttig in verschillende toepassingen, vooral voor temperatuurdetectie, overstroombeveiliging en zelfregulerende verwarmingselementen.
Het basisprincipe van een PTC-thermistor betreft de interactie tussen het halfgeleidermateriaal en de temperatuur van zijn omgeving. Bij lagere temperaturen heeft het halfgeleidermateriaal een relatief lage weerstand. Naarmate de temperatuur stijgt, zet de halfgeleiderroosterstructuur echter uit, waardoor het aantal vrije ladingsdragers afneemt en dus de weerstand toeneemt. Deze weerstandsstijging is niet lineair, maar vertoont eerder een scherpe stijging over een specifiek temperatuurbereik, bekend als de Curietemperatuur of overgangstemperatuur.
PTC-thermistors worden in circuits voornamelijk gebruikt vanwege hun zelfregulerende eigenschappen als reactie op temperatuurveranderingen. In verwarmingselementen kunnen PTC-thermistors bijvoorbeeld in het circuit worden geïntegreerd, zodat hun weerstand dramatisch toeneemt als er stroom doorheen vloeit en ze opwarmt. Deze weerstandsverhoging beperkt de stroom die door het circuit vloeit, waardoor oververhitting of schade aan de aangesloten componenten wordt voorkomen.
Het werkingsprincipe van een thermistor, of het nu PTC of NTC (negatieve temperatuurcoëfficiënt) is, is afhankelijk van de verandering in elektrische weerstand met de temperatuur. NTC-thermistors verlagen, in tegenstelling tot PTC, hun weerstand naarmate de temperatuur stijgt. Deze eigenschap maakt NTC-thermistors geschikt voor temperatuurdetectietoepassingen waarbij hun weerstand proportioneel verandert met de temperatuur. Beide typen thermistors zijn cruciaal in verschillende elektronische en elektrische toepassingen voor temperatuurmeting, -regeling en -bescherming.