Thermistor, ein Wort, das durch die Kombination von Wärme mit Widerstand gebildet wird, bezieht sich auf ein Gerät, dessen elektrischer Widerstand oder die Fähigkeit, Elektrizität zu leiten, durch die Temperatur gesteuert wird. Thermistoren gibt es in zwei Varianten; NTC, negativer thermischer Koeffizient und PTC, positiver thermischer Koeffizient, manchmal auch als Posisitor bezeichnet.
Der Widerstand von NTC-Thermistoren nimmt proportional mit steigender Temperatur ab. Sie werden am häufigsten aus den Oxiden von Metallen wie Mangan, Kobalt, Nickel und Kupfer hergestellt. Die Metalle werden durch eine chemische Reaktion oxidiert, zu einem feinen Pulver gemahlen, dann komprimiert und sehr hoher Hitze ausgesetzt. Einige NTC-Thermistoren werden aus halbleitendem Material wie Silizium und Germanium kristallisiert.
Die elektrische Schaltung ist beim Start kälter als nach längerem Betrieb. NTC-Thermistoren werden verwendet, um dies zu nutzen, um die Schaltung vor dem beim Start auftretenden Stromstoß zu schützen. Da sich der Widerstand von NTC-Thermistoren mit der Temperatur allmählich ändert, werden sie auch als Temperaturmessgeräte verwendet.
PTC-Thermistoren haben mit steigender Temperatur einen zunehmenden Widerstand. Sie werden im Allgemeinen durch Einbringen kleiner Mengen halbleitenden Materials in eine polykristalline Keramik hergestellt. Wenn die Temperatur einen kritischen Punkt erreicht, bildet das halbleitende Material eine Barriere für den Stromfluss und der Widerstand steigt sehr schnell. Im Gegensatz zu den allmählichen Änderungen bei NTC-Thermistoren verhalten sich PTCs eher wie Ein-Aus-Schalter. Die Temperatur, bei der dies geschieht, kann durch Einstellen der Zusammensetzung des Thermistors variiert werden.
Eine andere Art von PTC-Thermistoren besteht aus einer Kunststoffscheibe, in die Kohlenstoffkörner eingebettet sind. Wenn der Kunststoff abgekühlt ist, liegen die Kohlenstoffkörner nahe genug beieinander, um einen leitenden Pfad zu bilden. Kunststoff dehnt sich bei Erwärmung aus; bei einer bestimmten Temperatur hat es sich ausreichend ausgedehnt, um die Kohlenstoffkörner auseinander zu drücken und den leitfähigen Pfad zu unterbrechen.
Dieses Ein-Aus-Verhalten von PTC-Thermistoren ist in Situationen nützlich, in denen Geräte durch leicht definierbare Ereignisse beschädigt werden können. So können sie beispielsweise die Wicklungen von Transformatoren und Elektromotoren vor zu großer Hitze schützen.