Metal trådstænger, tråde og filamenter udviser modstandsværdier, der er baseret på deres metalliske sammensætning, tværsnitsareal og driftstemperatur ved steady state strømningsforhold. Modstanden af metalliske ledere stiger ved højere temperaturer, hvilket muliggør en terminal høj temperatur med effekt (i watt) med nikkel-krom-ledningerne anvendt i elektriske ovneelementer. At kende strømstrømmen tillader en simpel beregning af ohmresistens ved en given arbejdsspænding eller en tilnærmelse af temperaturen baseret på komparative modstandsværdier, hvis den type metal, der danner ledningen, er kendt.
Beregning af elektrisk komfurets modstandsdygtighed ved Temperatur
Definer modstandsapplikationen. I dette eksempel er en nikkel-krom (nichrome) ledning i et stort spændt elektrisk komfurelement bedømt til 2400 watt ved fuld drift, når glødende kirsebærrød (ca. 1600 grader F). Ovnens driftsspænding er 230 volt vekselstrøm (vekselstrøm). Med denne information kan du beregne ledningstemperaturbestandighed for elementet.
Beregn den konstante strømstyrke for komfurets kredsløb ved fuld effekt ved at dividere watt med volt for at opnå forstærkere strøm. Dette er den enkle elekvivalent watt effekt = volt X ampere. Da den elektriske belastning er fuldt modstandsdygtig og ikke-reaktiv (ikke-magnetisk), er effektfaktoren 1 til 1 og 2400 watt /230 volt = 10.435 ampere.
Beregner stabil tilstand af ledning ved driftstemperatur. Den anvendte formel er R ohm = E volt /I ampere. Derfor er R = 230 volt /10.435 ampere = 22,04 ohm.
Beregning af trådmodstandsændring med temperaturreduktion
Definer modstandsændringsberegningen. Med samme komfurelement ved en lavere kontrolindstilling trækker den kun 1200 watt strøm. På dette niveau er en værdi på kun 130 volt målt til elementet, fordi temperaturreguleringen på ovnen reducerer spændingen. Med denne information kan du beregne trådtemperaturmodstanden i den nederste indstilling samt tilnærmelse af elementets lavere temperatur.
Beregn strømstrømmen i forstærkere ved at dividere 1200 watt med 130 volt for at give 9,23 ampere.
Beregn elementets trådmodstand ved at dividere 130 volt med 9.23 ampere for at opnå 14,08 ohm modstand.
Beregn temperaturændringen, der resulterer i elementets lavere modstand. Hvis den oprindelige betingelse er 1600 grader F (kirsebærrød), kan temperaturen beregnes ud fra alfa temperatur modstandskoefficient formel R = R ref X (1 + alfa (T - T ref)). Omlægning, T ref = (1 + (alfa x 1600 - R /R ref)) /alfa. Da nichrom wire har en alpha-værdi på 0,0009444 ohm /deg F ændring (0,00017 /deg C vist i diagram X 1 grader C /1,8 deg F) giver erstatningsværdierne T ref = (1 + 0,000944 X 1600 - (22,04 ohm /14,08 ohm)) /0.000944 ohm /deg F = (1 + 1.5104 - 1.565) /0.000944 = 0.946 /0.000944 = 1002 grader F. Den nederste komfur indstilling resulterer i en lavere temperatur på 1002 grader Fahrenheit, som ville være en sløv rød i normal dagslys og stadig nok til at forårsage alvorlige forbrændinger.
Tip
Har altid de rigtige størrelse potter med masser af væske på moderat drevne elementer for at forhindre røde varme element temperaturer.
Advarsel
Læg aldrig genstande ned oven på elektriske ovne, selv når de er kolde og slukket.
Sidste artikelListe over Edisons Inventions
Næste artikelHvad er funktionerne i en nuværende transformator?