Опір металевих провідників від металевих дротяних стрижнів, тяж і ниток розчину залежить від a склад матеріалу, площа перерізу та робоча температура при стаціонарному потоці струму умови. Опір металевих провідників зростає із збільшенням температури, що дозволяє забезпечити максимальну температуру по відношенню до потужності з нікель-хромовими дротами, що використовуються в елементах електроплит. Знання потоку потужності дозволяє розрахувати опір дроту при даній робочій напрузі або наближення температури на основі порівняльних значень опору, якщо тип металу, що формує дріт відомі.
Той самий елемент печі при нижчому рівні регулювання споживає 1200 Вт потужності. На цьому рівні регулятор температури печі знижує напругу на елементі до 130 В. Отримавши цю інформацію, ви можете розрахувати опір при цьому налаштуванні та наблизити нижчу температуру елемента.
Розрахуйте потік електричного струму в амперах, поділивши потужність на напругу
I = \ frac {1200} {130} = 9,23 \ text {A}
Обчисліть опір дроту елемента, поділивши напругуVза струмомЯ
R = \ frac {V} {I} = \ frac {130} {9.23} = 14.08 \ Omega
Обчисліть зміну температури, що призводить до нижчого опору елемента. Якщо початковий стан становить 1600 ° F (вишнево-червоний), тоді температуру можна розрахувати за температурним коефіцієнтом формули опору
R = R_ {ref} (1+ \ альфа (T-T_ {ref}))
деР- опір при температурі,Т, Рпосилання - опір при еталонній температурі,Тпосилання, іα- температурний коефіцієнт опору для матеріалу.
Вирішення дляТ, ми отримуємо
T = T_ {ref} + \ frac {1} {\ alpha} \ bigg (\ frac {R} {R_ {ref}} - 1 \ bigg)
Для ніхромового дроту,α= 0,00017 Ом / ° С. Помноживши це на 1,8, отримаємо зміну опору на ° F. Для ніхромового дроту це стає,α= 0,00094 Ом / ° F. Це говорить нам, наскільки змінюється опір на підвищення градуса. Підставивши ці значення, отримаємо
T = 1600 + \ frac {1} {0.00094} \ bigg (\ frac {14.08} {22.04} -1 \ bigg) = 1215.8 ^ {\ text {o}} \ text {F}
Знижена настройка потужності призводить до зниження температури ніхромового дроту на 1215,8 ° F. Котушки печі будуть здаватися тьмяно-червоними при звичайному денному світлі порівняно з світяться вишнево-червоними при найвищому рівні. Хоча на сотні градусів нижче, він все ще досить гарячий, щоб викликати сильні опіки.
Речі, які вам знадобляться
- Калькулятор
- Діаграма кольорів нагрітих металів
- Діаграма температурних коефіцієнтів опору для різних металів
Поради
Завжди тримайте горщики правильного розміру з великою кількістю рідини на елементах з помірним живленням, щоб запобігти температурі розжарених елементів.
Попередження
Ніколи не кладіть предмети на електроплити, навіть коли вони холодні та вимкнені.
