Fio de metal hastes, fios e filamentos apresentam valores de resistência que são baseadas na sua temperatura de composição metálica, a área de secção transversal e de funcionamento em condições de fluxo de corrente de estado constante. A resistência dos condutores metálicos aumenta em altas temperaturas, o que permite uma alta temperatura do terminal com o poder, em watts, com os fios de níquel-cromo utilizados em elementos fogão elétrico, por exemplo. Sabendo o fluxo de potência permite que um simples cálculo da resistência Ohms a uma dada tensão de funcionamento, ou uma aproximação da temperatura com base em valores de resistência comparativos, se o tipo de metal que forma o fio é conhecido.
Coisas que você precisa
- Calculadora
- Cores do gráfico de metais aquecida
- Coeficientes de temperatura de resistência para diferentes gráfico de metais
Calcular a resistência à temperatura de funcionamento
Definir a aplicação de resistência. Neste exemplo de um fogão elétrico, um níquel-cromo, ou de cromo, fio em um grande elemento fogão eléctrico enrolado está classificado para 2400 watts a potência de funcionamento completo quando brilhando vermelho cereja, que é cerca de 1600 graus F. A tensão de operação do fogão é de 230 volts de corrente alternada ou de corrente alternada. Com esta informação, você pode calcular a resistência à temperatura fio para o elemento.
Calcule a amperagem steady-state do circuito do fogão a plena potência dividindo watts por volts para obter amperes, ou ampères, atual. Este é o simples poder watts equações de energia elétrica = volts * ampères. Uma vez que a carga elétrica é totalmente resistiva e não reactivo, ou não magnético, o fator de potência é 1-a-1 e 2400 watts / 230 volts = 10.435 amperes.
Calcula-se a resistência de estado estacionário do fio à temperatura de funcionamento. A fórmula aplicável é ohms R = volts E / amplificadores I. Portanto, R = 230 volts / 10.435 ampères = 22,04 ohms.
Calculando a resistência do fio Mudança com uma diminuição de temperatura
Definir o cálculo mudança de resistência. Com o mesmo elemento de estufa a um ambiente de controle inferior, ele só chama a 1200 watts de potência. A este nível, um valor de apenas 130 volts é medida que flui para o elemento, porque o controlo da temperatura no fogão reduz a tensão. Com esta informação, você pode calcular a resistência à temperatura fio na configuração mais baixa, bem como aproximar a temperatura mais baixa do elemento.
Calcular o fluxo de corrente eléctrica em amperes dividindo 1200 watts por 130 volts para se obter 9,23 amperes.
Calcula-se a resistência do fio elemento dividindo 130 volts por 9,23 amperes para se obter 14,08 ohms de resistência.
Calcula-se a alteração de temperatura, resultando em menor resistência do elemento. Se a condição inicial é de 1600 graus F (vermelho cereja), então você pode calcular a temperatura a partir da temperatura alfa coeficiente de resistência fórmula R = R ref * (1 + alfa (T - T ref)).
Rearranjando, T ref = (1 + (alfa * 1600 - R / R ref)) / alfa.
Desde alfa de fio de nicromo é:
alfa = 0,00017 / grau C (como mostrado em um "Colors of aquecida Steel" gráfico) * 1 grau C / 1,8 graus F
alfa = 0.0009444 ohms / grau mudança Fem seguida, substituindo valores prevê:
T ref = (1 + 0.000944 * 1600 - (22.04 ohms / 14.08 ohms)) / 0.000944 ohms / grau F
T ref = (1 + 1,5104-1,565) / 0,000944
Tref = 0,946 / 0,000944
T ref = 1.002 graus FOs menores resultados de ajuste fogão em uma temperatura mais baixa de 1.002 graus centígrados, o que seria um vermelho escuro à luz do dia normal, e ainda o suficiente para causar queimaduras graves.
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