Сопротивление металлических проводников из металлических прутков, жил и нитей зависит от состав материала, площадь поперечного сечения и рабочая температура при установившемся токе условия. Сопротивление металлических проводников увеличивается с температурой, что позволяет поддерживать максимальную температуру по сравнению с мощностью никель-хромовых проводов, используемых в элементах электроплит. Знание потока мощности позволяет рассчитать сопротивление провода при заданном рабочем напряжении или аппроксимация температуры на основе сравнительных значений сопротивления, если тип металла, из которого изготовлена проволока, известен.
Тот же элемент печи при более низкой настройке управления потребляет мощность 1200 Вт. На этом уровне терморегулятор печи снижает напряжение на элементе до 130 В. Имея эту информацию, вы можете рассчитать сопротивление при этой настройке и приблизительно определить нижнюю температуру элемента.
Рассчитайте электрический ток в амперах, разделив мощность на напряжение.
I = \ frac {1200} {130} = 9,23 \ text {A}
Рассчитайте сопротивление провода элемента, разделив напряжениеVнынешнимя
R = \ frac {V} {I} = \ frac {130} {9.23} = 14.08 \ Omega
Рассчитайте изменение температуры, приводящее к снижению сопротивления элемента. Если начальное состояние составляет 1600 ° F (вишнево-красный), то температуру можно рассчитать по температурному коэффициенту формулы сопротивления.
R = R_ {ref} (1+ \ alpha (T-T_ {ref}))
гдерсопротивление при температуре,Т, рссылка сопротивление при эталонной температуре,Тссылка, а такжеα- температурный коэффициент сопротивления материала.
Решение дляТ, мы получили
T = T_ {ref} + \ frac {1} {\ alpha} \ bigg (\ frac {R} {R_ {ref}} - 1 \ bigg)
Для нихромовой проволокиα= 0,00017 Ом / ° C. Умножив это на 1,8, мы получим изменение сопротивления на ° F. Для нихромовой проволоки это становится,α= 0,00094 Ом / ° F. Это говорит нам, насколько изменяется сопротивление при увеличении на градус. Подставляя эти значения, получаем
T = 1600 + \ frac {1} {0.00094} \ bigg (\ frac {14.08} {22.04} -1 \ bigg) = 1215.8 ^ {\ text {o}} \ text {F}
Уменьшение мощности приводит к снижению температуры нихромовой проволоки до 1215,8 ° F. Змеевики печи при нормальном дневном свете будут казаться тускло-красными, по сравнению со светящимися вишнево-красными при максимальных настройках. Хотя температура ниже на сотни градусов, она все еще достаточно горячая, чтобы вызвать серьезные ожоги.
Вещи, которые вам понадобятся
- Калькулятор
- Таблица цветов нагреваемых металлов
- Таблица температурных коэффициентов сопротивления для различных металлов
Советы
Всегда имейте горшки подходящего размера с большим количеством жидкости на элементах с умеренной мощностью, чтобы предотвратить нагрев элементов до докрасна.
Предупреждения
Никогда не кладите предметы на электрическую плиту, даже когда она холодная и выключенная.
