Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor bøjes en bimetallisk strimmel, når den opvarmes?

En bimetallisk strimmel bøjer sig, når den opvarmes på grund af forskellen i termisk ekspansion mellem de to metaller, den er lavet af. Her er en sammenbrud:

* Forskellig termisk ekspansion: Metaller udvides, når de opvarmes, men forskellige metaller udvides i forskellige hastigheder. For eksempel udvides messing mere end stål, når den opvarmes til den samme temperatur.

* stripens struktur: En bimetallisk strimmel er lavet af to strimler af forskellige metaller bundet sammen. Når strimlen opvarmes, vil metallet, der udvides mere, forsøge at blive længere, men det andet metal modstår denne ændring.

* Bøjningen: Denne modstand skaber et bøjende øjeblik i strimlen. Da det metal, der udvides mere, prøver at blive længere, skubber det strimlen mod den side, hvor det mindre ekspanderende metal er.

i enklere termer: Forestil dig en bimetallisk strimmel lavet af messing (udvides mere) og stål (udvides mindre). Når den opvarmes, prøver messingsiden at udvide mere end stålsiden, men stålsiden holder den tilbage. Dette resulterer i strimlen, der bøjes mod stålsiden.

her er en simpel analogi: Forestil dig to mennesker, der holder et reb, det ene med længere arme end det andet. Hvis begge mennesker prøver at trække rebet på samme tid, trækker den person med de længere arme stærkere, hvilket får rebet til at bevæge sig mod dem. I den bimetalliske strimmel er metallet med den højere termiske ekspansion som den person med de længere arme, der trækker strimlen mod sin side.

Ansøgninger: Bimetalliske strimler bruges i forskellige anvendelser, der er afhængige af temperaturændringer, såsom:

* termostater: Strimlen bøjer sig, når temperaturen når et bestemt punkt, og udløser en switch til at tænde eller slukke opvarmnings- eller kølesystemer.

* ovnstemperaturstyring: I lighed med termostater hjælper de med at opretholde en specifik temperatur inde i ovne.

* brandalarmer: Strimlen bøjer sig, når de udsættes for varme, og aktiverer alarmen.

* afbrydere: De fungerer som en sikkerhedsmekanisme og bryder et kredsløb, hvis strømmen bliver for høj og genererer overdreven varme.

Fortæl mig, hvis du gerne vil udforske en bestemt applikation mere detaljeret!

Varme artikler