Motståndet hos metallledare, från metalltrådar, trådar och trådar, beror på a materialets sammansättning, tvärsnittsarea och arbetstemperatur vid steady state strömflöde betingelser. Motståndet hos metallledare ökar med temperaturen, vilket möjliggör en maximal temperatur i förhållande till effekten med nickelkromtrådarna som används i elektriska spiselement. Att känna till effektflödet möjliggör beräkning av en tråds motstånd vid en given arbetsspänning, eller en approximation av temperaturen baserat på jämförande motståndsvärden om typen av metall som bildar tråden är känd.
Samma spiselement vid lägre kontrollinställning drar 1200 W effekt. På denna nivå sänker kaminen temperaturreglering spänningen över elementet till 130 V. Med denna information kan du beräkna motståndet vid den här inställningen och ungefär elementets lägre temperatur.
Beräkna det elektriska strömflödet i ampere genom att dividera effekten med spänningen
I = \ frac {1200} {130} = 9.23 \ text {A}
Beräkna elementtrådens motstånd genom att dela spänningenVav strömmenJag
R = \ frac {V} {I} = \ frac {130} {9.23} = 14.08 \ Omega
Beräkna temperaturförändringen som resulterar i elementets lägre motstånd. Om det ursprungliga tillståndet är 1600 ° F (körsbärsrött) kan temperaturen beräknas från temperaturkoefficienten för motståndsformeln
R = R_ {ref} (1+ \ alpha (T-T_ {ref}))
varRär motståndet vid temperatur,T, Rref är motståndet vid en referenstemperatur,Trefochαär temperaturkoefficienten för materialet.
Lösa förT, vi får
T = T_ {ref} + \ frac {1} {\ alpha} \ bigg (\ frac {R} {R_ {ref}} - 1 \ bigg)
För nikromtråd,α= 0,00017 Ω / ° C. Genom att multiplicera detta med 1,8 får vi motståndsförändringen per ° F. För nikromtråd blir detta,α= 0,00094 Ω / ° F. Detta berättar för oss hur mycket motståndet förändras per stigning. Att ersätta dessa värden får vi
T = 1600 + \ frac {1} {0.00094} \ bigg (\ frac {14.08} {22.04} -1 \ bigg) = 1215.8 ^ {\ text {o}} \ text {F}
Den reducerade effektinställningen resulterar i en lägre nikromtrådstemperatur på 1215,8 ° F. Spisens spolar kommer att se mattröda ut i normalt dagsljus jämfört med glödande körsbärsrött vid sin högsta inställning. Även om det är hundratals grader lägre är det fortfarande tillräckligt varmt för att orsaka allvarliga brännskador.
Saker du behöver
- Kalkylator
- Färger av uppvärmda metaller
- Motståndskoefficienter för olika metaldiagram
Tips
Ha alltid krukor av rätt storlek med mycket vätska på måttligt drivna element för att förhindra glödande elementstemperaturer.
Varningar
Lägg aldrig föremål ovanpå elektriska spisar, även om de är kalla och avstängda.