Milyen fémet hasznaljak alacsony feszültségű és teljesítményű fűtőszálnak?

A 10 W-hoz szükséges ellenállás:

5 V-ra: R1=U1²/P=5²/10=2,5 Ω

12 V-ra: R2=U2²/P=12²/10=14,4 Ω

Az áramok:

5 V-ra: I1=P/U1=10/5=2 A

12 V-ra: I2=P/U2=10/12=0,83 A

Ki kell találni, milyen anyagból legyen a huzal. Az áram és a huzal anyaga alapján ki kell választani, mekkora átmérőjű huzal szükséges. Aztán a huzalátmérőből és az ellenállásból számítható a hossz:

l=(R·d²π)/(4ϱ)

Elvileg mindegy lenne, hogy milyen anyag, de az ellenálláshuzal direkt erre a célra való. Ezeknek viszonylag nagy a fajlagos ellenállása, ezért nem kell túl hosszú belőlük. Például:

[link]

[link]

Például, ha kiválasztod a d=0,2 mm-est. Ennek méterenkénti ellenállása: 15,6 Ω/m. Ha ezt 12 V-ra kapcsolod, akkor az áram:

I=12/15,6=0,77 A

A teljesítmény: P=12²/15,6=9,23 W

Kérdés, hogy ettől mennyire melegszik fel? Megadtak egy táblázatot, hogy az adott hőmérséklet eléréséhez mekkora áram szükséges:

100°C – 0,56 A

200°C – 0,94 A

300°C – 1,28 A

Láthatod, hogy az áramtól nem lineárisan függ a hőmérséklet, a táblázat alapján erre egy közelítő összefüggést lehet felírni:

T≈217·I^1,34=217·0,77^1,34≈153°C

Az egész attól is függ, mi a célod vele. Az, hogy a kb. 10 W teljesítménytől egy adott hőmérsékletre melegedjen fel a huzal, vagy ez mindegy és csak az a lényeg, hogy a huzalon kb. 10 W teljesítmény keletkezzen.