Как провод нагревается электрическим током
При прохождении по проводу электронного тока происходит преобразование электронной энергии в термическую. Скорость процесса преобразования электронной энергии в термическую характеризуется мощностью P=UI.
Количество тепла, выделяемого током в проводнике, пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока: Q = I2rt (Закон Джоуля-Ленца).
Преобразование электронной энергии в термическую имеет огромное практическое значение для сотворения ламп накаливания, нагревательных устройств и электронных печей. Но выделение тепла в проводах и обмотках электронных, машин, трансформаторов, измерительных и других устройств не только лишь никчемная растрата электронной энергии, да и процесс, который может принести к неприемлимо высочайшему увеличению температуры и к порче изоляции проводов и даже самих устройств.
Количество тепла, выделяющегося в проводе, пропорционально объему провода и приращению температуры, а скорость отдачи тепла в окружающее место пропорциональна разности температур провода и среды.
В 1-ое время после включения цепи разность температур провода и среды мала. Только маленькая часть тепла, выделяемого током, рассеивается и окружающую среду, а большая часть тепла остается в проводе и идет на его нагревание. Этим разъясняется резвый рост температуры провода в исходной стадии нагрева.
По мере роста температуры провода вырастает разность температур провода и окружающей среду к возрастает количество тепла, отдаваемое проводом. В связи с этим рост температуры провода все более замедляется. В конце концов, при некой температуре устанавливается тепловоз равновесие: за однообразное время количество выделяющегося в. проводе тепла становится равным рассеивающемуся во внешнюю среду.
При предстоящем прохождении неизменяющегося тока температура провода не меняется и именуется установившейся температурой.
Время нагревания до установившейся температуры неодинаково для разных проводников: нить лампы накаливания греется за толики секунды, электронная машина — за несколько часов (как указывает анализ, на теоретическом уровне время нагревания нескончаемо велико, мы под временем нагревания будем осознавать время, в течение которого провод греется до температуры, обличающемся от установившейся менее чем на 1%).
Для изолированных проводов нормами установлена предельная температура нагрева 55 — 100° С зависимо от параметров изоляции и критерий монтажа. Ток, при котором установившаяся температура соответствует нормам, именуется максимально допустимым либо номинальным током провода. Значение номинальных токов для разных сечений проводов приводится в особых таблицах в ПУЭ и электротехнических справочниках.
Мощность, развиваемая током в проводе, при которой наступает термическое равновесие к устанавливается допустимая температура, именуется допустимой мощностью рассеивания.
Если по проводу проходит ток больше номинального, то провод оказывается «перегруженным». Но, так как установившаяся температура достигается не сходу, краткосрочно можно допустить в цепи ток больше номинального (до момента, пока температура провода не достигнет предельного значения). Очень большая температура провода, обычно, выходит при маленьком замыкании.
Школа для электрика
Комментарии
Как провод нагревается электрическим током — Комментариев нет