Temperatuur en weerstand zijn bij materialen nauw met elkaar verbonden vanwege hun intrinsieke fysieke eigenschappen. Over het algemeen neigt de elektrische weerstand van een materiaal ook toe te nemen naarmate de temperatuur van een materiaal toeneemt. Dit fenomeen kan worden verklaard door de atomaire en moleculaire interacties binnen het materiaal. Bij hogere temperaturen trillen de atomen en moleculen in het materiaal krachtiger, waardoor de frequentie van botsingen tussen ladingsdragers (elektronen) en atomen toeneemt. Deze botsingen belemmeren de stroom van elektronen, waardoor de weerstand tegen elektrische stroom toeneemt.
De relatie tussen temperatuur en weerstand kan worden beschreven door de temperatuurcoëfficiënt van weerstand (TCR), die kwantificeert hoeveel de weerstand van een materiaal verandert per graad Celsius (of Kelvin) temperatuurverandering. De meeste materialen vertonen een positieve temperatuurweerstandscoëfficiënt, wat betekent dat hun weerstand toeneemt naarmate de temperatuur stijgt. Voor metalen is de TCR doorgaans positief en relatief klein, terwijl voor halfgeleiders en isolatoren de TCR aanzienlijk kan variëren en onder bepaalde omstandigheden zelfs negatief kan zijn.
Weerstand en temperatuur werken samen in praktische elektronische toepassingen waarbij componenten en circuits worden blootgesteld aan variërende omgevingstemperaturen. Ingenieurs moeten overwegen hoe veranderingen in temperatuur de prestaties en betrouwbaarheid van elektronische apparaten beïnvloeden. Bij precisieweerstanden die in meetapparatuur worden gebruikt, wordt de TCR bijvoorbeeld zorgvuldig gecontroleerd om veranderingen in de weerstand als gevolg van temperatuurschommelingen te minimaliseren, waardoor een nauwkeurige en stabiele werking over een breed temperatuurbereik wordt gegarandeerd.
De relatie tussen weerstand en warmte omvat het fenomeen van resistieve verwarming, waarbij elektrische energie wordt omgezet in warmte wanneer er stroom door een weerstand vloeit. Volgens de wet van Joule is de gegenereerde warmte (H) in een weerstand evenredig met het kwadraat van de stroom (I) die erdoorheen vloeit en direct evenredig met de weerstand (R) van de weerstand: H = I^2 * R. Dit vergelijking illustreert dat een hogere weerstand leidt tot meer warmteontwikkeling bij een gegeven stroomsterkte. Als de weerstand van een materiaal toeneemt met de temperatuur, zoals vaak het geval is, wordt er dus meer warmte geproduceerd naarmate de temperatuur stijgt, wat mogelijk kan leiden tot thermische problemen in elektronische circuits als deze niet goed worden beheerd.
De weerstand van materialen neemt doorgaans toe met de temperatuur, volgens een voorspelbare trend die wordt bepaald door de temperatuurweerstandscoëfficiënt van het materiaal. Voor metalen is de toename van de weerstand met de temperatuur relatief lineair over een gematigd temperatuurbereik. Voor halfgeleiders en isolatoren kan de relatie tussen weerstand en temperatuur echter complexer zijn, waarbij variaties optreden die afhankelijk zijn van factoren zoals dopingconcentratie, bandgap-energie en intrinsieke materiaaleigenschappen. Begrijpen hoe weerstand varieert met de temperatuur is cruciaal voor het ontwerpen en onderhouden van betrouwbare elektronische systemen, omdat temperatuurschommelingen de prestaties, stabiliteit en levensduur van elektrische componenten en circuits kunnen beïnvloeden.