Motstanden til metalliske ledere, fra metalltrådstenger, tråder og filamenter, avhenger av a materialets sammensetning, tverrsnittsareal og driftstemperatur ved jevn strømstrøm forhold. Motstanden til metalledere øker med temperaturen, noe som gir maksimal temperatur i forhold til kraft med nikkel-kromtrådene som brukes i elektriske komfyrelementer. Å kjenne strømmen tillater beregning av ledningens motstand ved en gitt arbeidsspenning, eller en tilnærming av temperatur basert på sammenlignende motstandsverdier hvis typen metall som danner ledningen er kjent.
Det samme komfyrelementet ved en lavere kontrollinnstilling trekker 1200 W kraft. På dette nivået reduserer ovnens temperaturkontroll spenningen over elementet til 130 V. Med denne informasjonen kan du beregne motstanden ved denne innstillingen, og tilnærme elementets lavere temperatur.
Beregn den elektriske strømmen i ampere ved å dele kraften med spenningen
I = \ frac {1200} {130} = 9.23 \ text {A}
Beregn elementets ledningsmotstand ved å dele spenningenVav gjeldendeJeg
R = \ frac {V} {I} = \ frac {130} {9.23} = 14.08 \ Omega
Beregn temperaturendringen som resulterer i elementets lavere motstand. Hvis starttilstanden er 1600 ° F (kirsebærrød), kan temperaturen beregnes ut fra temperaturkoeffisienten til motstandsformelen
R = R_ {ref} (1+ \ alpha (T-T_ {ref}))
hvorRer motstanden ved temperatur,T, Rref er motstanden ved en referansetemperatur,Tref, ogαer temperaturkoeffisienten for motstand for materialet.
Løs forT, vi får
T = T_ {ref} + \ frac {1} {\ alpha} \ bigg (\ frac {R} {R_ {ref}} - 1 \ bigg)
For nikromtråd,α= 0,00017 Ω / ° C. Ved å multiplisere dette med 1,8 får vi motstandsendringen per ° F. For nikromtråd blir dette,α= 0,00094 Ω / ° F. Dette forteller oss hvor mye motstanden endres per grad. Ved å erstatte disse verdiene får vi
T = 1600 + \ frac {1} {0.00094} \ bigg (\ frac {14.08} {22.04} -1 \ bigg) = 1215.8 ^ {\ text {o}} \ text {F}
Den reduserte effektinnstillingen resulterer i en lavere nichrome ledningstemperatur på 1215,8 ° F. Ovnens spoler vil se kjedelig røde ut i vanlig dagslys sammenlignet med glødende kirsebærrød på sitt høyeste sted. Selv om det er hundrevis av grader lavere, er det fortsatt varmt nok til å forårsake alvorlige forbrenninger.
Ting du trenger
- Kalkulator
- Farger på oppvarmede metaller
- Temperaturkoeffisienter for motstand for forskjellige metaller
Tips
Ha alltid gryter med riktig størrelse med rikelig med væske på moderat drevne elementer for å forhindre glødende temperaturer.
Advarsler
Legg aldri gjenstander opp på elektriske ovner, selv når de er kalde og slått av.