تعتمد مقاومة الموصلات المعدنية من قضبان الأسلاك المعدنية والخيوط والخيوط على أ تكوين المواد ، ومنطقة المقطع العرضي ، ودرجة حرارة التشغيل في حالة التدفق الحالي الثابت الظروف. تزداد مقاومة الموصلات المعدنية مع زيادة درجة الحرارة ، مما يسمح بدرجة حرارة قصوى فيما يتعلق بالطاقة باستخدام أسلاك النيكل والكروم المستخدمة في عناصر الموقد الكهربائي. تسمح معرفة تدفق الطاقة بحساب مقاومة السلك عند جهد تشغيل معين ، أو تقريب درجة الحرارة بناءً على قيم المقاومة المقارنة إذا كان نوع المعدن المكون للسلك معروف.
نفس عنصر الموقد في إعداد تحكم منخفض يستهلك 1200 واط من الطاقة. عند هذا المستوى ، يعمل التحكم في درجة حرارة الموقد على تقليل الجهد عبر العنصر إلى 130 فولت. باستخدام هذه المعلومات ، يمكنك حساب المقاومة في هذا الإعداد وتقريب درجة الحرارة المنخفضة للعنصر.
احسب تدفق التيار الكهربائي بالأمبير بقسمة الطاقة على الجهد
I = \ frac {1200} {130} = 9.23 \ text {A}
احسب مقاومة سلك العنصر بقسمة الجهدالخامسبالتيارأنا
R = \ frac {V} {I} = \ frac {130} {9.23} = 14.08 \ Omega
احسب التغير في درجة الحرارة مما أدى إلى انخفاض مقاومة العنصر. إذا كانت الحالة الأولية 1600 درجة فهرنهايت (أحمر كرزي) ، فيمكن حساب درجة الحرارة من معامل درجة الحرارة لصيغة المقاومة
R = R_ {ref} (1+ \ alpha (T-T_ {ref}))
أينرهي المقاومة عند درجة الحرارة ،تي, رالمرجع هي المقاومة عند درجة حرارة مرجعية ،تيالمرجع، وαهو معامل درجة الحرارة لمقاومة المادة.
حل لتي، نحن نحصل
T = T_ {ref} + \ frac {1} {\ alpha} \ bigg (\ frac {R} {R_ {ref}} - 1 \ bigg)
لسلك نيتشروم ،α= 0.00017 Ω / درجة مئوية. بضرب هذا في 1.8 ، نحصل على تغير المقاومة لكل درجة فهرنهايت. بالنسبة لسلك نيتشروم ، يصبح هذا ،α= 0.00094 Ω / درجة فهرنهايت. هذا يخبرنا عن مدى تغير المقاومة لكل درجة ارتفاع. استبدال هذه القيم ، نحصل عليها
T = 1600 + \ frac {1} {0.00094} \ bigg (\ frac {14.08} {22.04} -1 \ bigg) = 1215.8 ^ {\ text {o}} \ text {F}
ينتج عن إعداد الطاقة المنخفض درجة حرارة أقل لسلك نيتشروم تبلغ 1215.8 درجة فهرنهايت. ستظهر ملفات الموقد باللون الأحمر الباهت في ضوء النهار العادي مقارنة باللون الأحمر الكرزي المتوهج في أعلى إعداد له. على الرغم من انخفاضها بمئات درجات الحرارة ، إلا أنها لا تزال ساخنة بدرجة كافية لإحداث حروق شديدة.
الأشياء ستحتاج
- آلة حاسبة
- ألوان الرسم البياني للمعادن الساخنة
- مخطط معاملات درجة الحرارة للمقاومة لمختلف المعادن
نصائح
احتفظ دائمًا بأواني ذات الحجم الصحيح مع الكثير من السوائل على عناصر ذات طاقة معتدلة لمنع درجات حرارة العناصر الحمراء الساخنة.
تحذيرات
لا تضع أبدًا أشياء فوق المواقد الكهربائية حتى عندما تكون باردة ومطفأة.