Odpor kovových vodičov z kovových valcov, vlákien a vlákien závisí od a zloženie materiálu, prierezová plocha a prevádzková teplota pri ustálenom prietoku prúdu podmienky. Odpor kovových vodičov stúpa s teplotou, čo umožňuje maximálnu teplotu v pomere k výkonu pomocou nikel-chrómových drôtov používaných v prvkoch elektrických sporákov. Poznanie toku energie umožňuje výpočet odporu drôtu pri danom pracovnom napätí alebo aproximácia teploty na základe porovnávacích hodnôt odporu, ak je to typ kovu tvoriaceho drôt známe.
Rovnaký kachľový prvok pri nižšom nastavení ovládania odoberá výkon 1 200 W. Na tejto úrovni regulácia teploty kachlí znižuje napätie v prvku na 130 V. Na základe týchto informácií môžete pri tomto nastavení vypočítať odpor a priblížiť nižšiu teplotu prvku.
Vypočítajte tok elektrického prúdu v ampéroch vydelením výkonu napätím
I = \ frac {1200} {130} = 9,23 \ text {A}
Vypočítajte odpor drôtu prvku vydelením napätiaV.prúdomJa
R = \ frac {V} {I} = \ frac {130} {9,23} = 14,08 \ Omega
Vypočítajte zmenu teploty, ktorá vedie k nižšiemu odporu prvku. Ak je počiatočná podmienka 1 600 ° F (čerešňovo červená), potom sa teplota môže vypočítať z teplotného koeficientu vzorca odporu
R = R_ {ref} (1+ \ alfa (T-T_ {ref}))
kdeRje odpor pri teplote,T, Rref je odpor pri referenčnej teplote,Trefaαje teplotný koeficient odporu pre materiál.
Riešenie preT, dostaneme
T = T_ {ref} + \ frac {1} {\ alpha} \ bigg (\ frac {R} {R_ {ref}} - 1 \ bigg)
Pre nichrómový drôt,α= 0,00017 Ω / ° C. Vynásobením tohto čísla 1,8 a získame zmenu odporu na ° F. Pre nichrómový drôt sa stávaα= 0,00094 Ω / ° F. To nám hovorí, ako veľmi sa mení odpor na stúpajúci stupeň. Nahradením týchto hodnôt dostaneme
T = 1600 + \ frac {1} {0,00094} \ bigg (\ frac {14.08} {22.04} -1 \ bigg) = 1215,8 ^ {\ text {o}} \ text {F}
Výsledkom zníženého nastavenia výkonu je nižšia teplota drôtu nichrómu o 1215,8 ° F. Cievky kachlí budú pri bežnom dennom svetle pôsobiť matne červeno v porovnaní so svietiacou čerešňovo červenou farbou pri najvyššom nastavení. Aj keď sú o stovky stupňov nižšie, stále je dosť teplo na to, aby spôsobilo vážne popáleniny.
Veci, ktoré budete potrebovať
- Kalkulačka
- Tabuľka farieb vyhrievaných kovov
- Teplotné koeficienty odporu pre rôzne kovy
Tipy
Na stredne napájaných článkoch vždy majte hrnce správnej veľkosti s dostatkom tekutiny, aby ste zabránili teplotám rozžeravených prvkov.
Varovania
Nikdy neklaďte predmety na elektrické sporáky, ani keď sú studené a vypnuté.