Metalen draadstangen, strengen en filamenten vertonen weerstandswaarden die zijn gebaseerd op hun metaalsamenstelling, oppervlak in dwarsdoorsnede en bedrijfstemperatuur bij stabiele stroomtoevoercondities. De weerstand van metalen geleiders neemt toe bij hogere temperaturen, wat een terminale hoge temperatuur met vermogen (in watt) mogelijk maakt met de nikkel-chroomdraden die worden gebruikt in elektrische fornuiselementen. Het kennen van de stroomsterkte maakt een eenvoudige berekening mogelijk van de weerstand van ohm bij een gegeven werkspanning, of een benadering van de temperatuur op basis van vergelijkende weerstandswaarden als het type metaal dat de draad vormt bekend is.

Berekening van de bedrijfssterkte van de elektrische kachel op Temperatuur

Definieer de weerstandstoepassing. In dit voorbeeld heeft een nikkel-chroom (nichrome) draad in een groot elektrisch element met een elektrische kachel een vermogen van 2400 watt bij volledig bedrijfsvermogen bij gloeiend kersenrood (ongeveer 1600 graden F). De bedrijfsspanning van de kachel is 230 volt wisselstroom (wisselstroom). Met deze informatie kunt u de draadtemperatuurweerstand voor het element berekenen.

Bereken de steady-state stroomsterkte van het kachelcircuit op vol vermogen door watt te delen door volt om ampère stroom te verkrijgen. Dit is de eenvoudige vergelijking van elektrische stroom watts vermogen = volt X versterkers. Omdat de elektrische belasting volledig resistief en niet-reactief (niet-magnetisch) is, is de arbeidsfactor 1-op-1 en 2400 watt /230 volt = 10,435 ampère.

Bereken de stationaire weerstand van de bedrading op bedrijfstemperatuur. De toepasselijke formule is R ohm = E volt /I-ampères. Daarom is R = 230 volt /10,435 ampère = 22,04 ohm.

Berekenen Draadweerstand wijzigen met temperatuurdaling

Definieer de berekening van de weerstandsverandering. Met hetzelfde kachelelement op een lagere bedieningsinstelling, trekt het slechts 1200 watt aan vermogen. Op dit niveau vloeit een waarde van slechts 130 volt naar het element omdat de temperatuurregeling op de kachel de spanning verlaagt. Met deze informatie kunt u de weerstand van de draadtemperatuur bij de laagste instelling berekenen, evenals de lagere temperatuur van het element berekenen.

Bereken de elektrische stroom in ampère door 1200 watt te delen door 130 volt om 9.23 op te leveren versterkers.

Bereken de weerstand van de elementdraad door 130 volt te delen door 9,23 ampère om 14,08 ohm weerstand te verkrijgen.

Bereken de temperatuurverandering die resulteert in de lagere weerstand van het element. Als de beginvoorwaarde 1600 graden F (kersenrood) is, kan de temperatuur worden berekend op basis van de alpha-temperatuurweerstandscoëfficiëntformule R = R ref X (1 + alpha (T - T ref)). Herschikken, T ref = (1 + (alfa x 1600 - R /R ref)) /alpha. Aangezien nichroomdraad een alpha-waarde heeft van 0,0009444 ohm /deg F-verandering (0,00017 /deg C getoond in grafiek X 1 deg C /1,8 deg F), biedt substitutie van waarden 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 deg F. De lagere kookstand resulteert in een lagere temperatuur van 1002 graden Fahrenheit, wat een mat rood zou zijn in normaal daglicht en nog steeds genoeg om ernstige brandwonden te veroorzaken.

Tip

Zorg altijd voor de juiste maat potten met veel vloeistof op gematigd aangedreven elementen om temperaturen van rode hete elementen te voorkomen.

Waarschuwing

Leg nooit voorwerpen op elektrische kachels, zelfs wanneer ze koud en uitgeschakeld zijn.