热敏电阻是一种基于材料的温度敏感度的电子元件。它依靠材料的负温度系数（NTC，Negative Temperature Coefficient）的性质，来实现电阻值随温度变化的特性。负温度系数是指材料的电阻随温度升高而下降的特性。

负温度系数的原理可以通过材料的行为方式来解释。在普通材料中，随着温度升高，材料中的原子和分子会以更高的速度运动。这种运动会增加原子和分子之间的碰撞频率和能量。结果，材料的电阻会随着温度的上升而增加。

然而，负温度系数材料是一个特殊的情况。这些材料中的原子和分子的运动方式与普通材料不同。相反，它们的电子结构使得电阻随着温度的升高而减小。这是因为这些材料的导电机制涉及到带电载流子的活化能障碍。

举例来说，热敏电阻中常用的负温度系数材料之一是锰铜氧化物（Manganese Copper Oxide）。在室温下，锰铜氧化物具有较高的电阻。然而，当温度升高时，锰铜氧化物的电阻值会明显减小。这是因为随着温度的升高，锰铜氧化物中的锰离子和铜离子会更加活跃，电子跃迁的概率增大，导致电阻值下降。

另一个例子是硅材料。在较高温度下，硅材料的导电机制主要依靠电子。当温度升高时，硅材料中的能带隙减小，电子更容易通过材料导电。因此，硅材料的电阻值也随着温度的升高而减小。

负温度系数的应用十分广泛。其中一项重要的应用是温度传感器。通过使用热敏电阻，可以测量出环境的温度变化。由于热敏电阻的电阻值与温度成反比，因此可以通过测量电阻值的变化来确定环境的温度。这种技术在许多领域中都有应用，包括电子设备、汽车工业和医疗领域等。

总结起来，热敏电阻是一种利用材料的负温度系数特性来实现电阻随温度变化的电子元件。负温度系数材料的电阻随温度升高而减小，这与普通材料是相反的。这种特性使得热敏电阻在温度传感器等应用中发挥了重要作用。

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