Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom wordt de bimetallische buiging wanneer verwarmd?

Bimetallische strips buigen wanneer verwarmd vanwege het verschil in thermische expansie tussen de twee metalen. Hier is een uitsplitsing:

1. Verschillende thermische expansiecoëfficiënten:

* thermische uitbreiding is de neiging van materie om in volume te veranderen in reactie op temperatuurveranderingen.

* Thermische expansiecoëfficiënt is een maat voor hoeveel een materiaal uitbreidt of contracteert voor elke graad Celsius (of Fahrenheit) verandering in temperatuur.

* Bimetallische strips zijn gemaakt van twee verschillende metalen met aanzienlijk verschillende thermische expansiecoëfficiënten. Het ene metaal zal meer dan het andere uitbreiden wanneer hij wordt verwarmd.

2. Het buigmechanisme:

* Wanneer de bimetallische strook wordt verwarmd, is het metaal met de hogere thermische expansiecoëfficiënt zal meer uitbreiden dan het metaal met de lagere coëfficiënt.

* Dit verschil in expansie creëert ongelijke spanningen in de strip.

* Het metaal dat meer uitbreidt, zal proberen te duwen het metaal dat minder uitbreidt.

* Omdat de twee metalen aan elkaar zijn verbonden, zorgt deze duwkracht ervoor dat de hele strook buigt .

3. Richting van buiging:

* De strip buigt naar de kant met het metaal dat minder uitbreidt. Dit komt omdat de zijde met de hogere expansiecoëfficiënt tegen de zijkant duwt met de lagere expansiecoëfficiënt.

Voorbeeld:

* Een veel voorkomende bimetallische strip is gemaakt van messing en staal. Brass heeft een hogere thermische expansiecoëfficiënt dan staal.

* Wanneer verwarmd, zal de koperen zijde meer uitbreiden, de stalen kant duwen en de strook naar de stalen kant buigen.

Toepassingen:

Bimetallische strips hebben talloze toepassingen, waaronder:

* thermostaten: Bimetallische strips worden gebruikt om de temperatuur van ovens, koelkasten en andere apparaten te regelen.

* Temperatuurgevoelige schakelaars: Deze worden gebruikt in brandalarmen en andere veiligheidsapparaten.

* Elektrische relais: Bimetallische strips kunnen worden gebruikt om elektrische circuits te openen of te sluiten op basis van temperatuurveranderingen.

* mechanische actuatoren: Bimetallische strips kunnen worden gebruikt om beweging te creëren in reactie op temperatuurveranderingen, zoals in klokken en thermometers.

Laat het me weten als je meer details wilt over een specifieke applicatie!