Hogyan kell kiszámolni, hogy milyen hőmérsékletűre melegszik fel egy ellenálláshuzal?

9 voltos elemmel ne is próbálkozz, az általa szolgáltatott teljesítmény kicsi.

Nem kell kiszámolni. Ki kell kísérletezni kb a következő módszerrel:

Valamilyen állítható kimeneti feszültségű tápegységet kell szerezz. meg kell mérjed az ellenálláshuzal ellenállását hidegen.

Ohm törvénnyel ellenőrízni kell a túlterhelést: i= Umax/r szerint legfeljebb, de legalább a maximális áram 50%ra kell álítani az áramlimitet a tápegységen. A huzalból a kívánt hosszúságú darabot két vastag vezetékkel rákötsz a tápra, (krokodilcsipeszt használj, és 0 V-ról elkezded növelni a feszültséget. majd megnézed, hogy mennyire melegszik, nincs e áramlimit. ha nem melegszik eléggé, akkor növeled a feszültséget.ha áramlimitbe ütközöl és nem melegít eléggé növeled az áramlimitet. ha túl melegszik, (füstöl, csökkented a feszültséget.

Így pillanatok alatt ki lehet tapasztalni a huzalt.

Gondoskodj, a huzal automatikus feszítéséről is! az ellenálláshuzalok általában nem lágyforraszthatók, alkalmas csatlakoztatásról is gondoskodj!

Hálózatról lehetőleg ne kísérletezz, ha muszáj, azt másként kell csinálni, kérdezz rá!

"9 voltos elemmel ne is próbálkozz, az általa szolgáltatott teljesítmény kicsi."

Nyugodtan próbálkozhat vele, van abban kraft. Persze nem órákig, de azért bírja.

Ezt így elég nehéz meghatározni.

Indulásnál:

Deffinició szerint: P=U*I (A P a teljesítmény, U a feszültség, I az áramerősség). Ohm törvényével: U=R*I, ebből adódik, hogy P=U*U/R. A fenti példában U=9V, az ellenállás az R=ró*l/A (ró a húzal fajlagos ellenállása, táblázatból kikereshető, l a hossza méterben, A a keresztmetszete négyzetméterben; bár ez utóbbi kettő mértékegysége változhat attól függően h. a ró mibe van megadva) viszont figyelembe kell venni, hogy a hőmérséklet emelkedésével nő a huzal ellenállása, teháet ezt majd korrigálnod kell a hőmérséklettel.

Szintén a definiciókból Q=integrál 0-tól t-ig Pdt; ahol Q a hőmennyiség, P a teljesítmény, dt az idő. Azaz 0-tól elkezded idő szerint a fenti képletet integrálni. Azaz Q=integrál 0-tól t-ig U*U/R(T)*dt; Sajnos itt mást nem tudsz csinálni, mert az ellenállás változik a hőmérséklettel (R(T) az adott hőmérsékleten a huzal ellenállása).

Majd a fajhő definciós képlet alapján Q=c*m*delta T; innen a delta T-t keressük, ezt összehozod az előző képlettel, megkapod, hogy mennyi idő alatt mekkora lenne a szál hőmérséklete zárt rendszer esetén. DE! Itt a rendszer nem zárt, a szál felületi hőátadási tényezője (ezt különböző irodalmak más és más betűvel jelölik legyen most az egyszerűség kedvéért "a" /én legtöbb helyen alfának láttam), megadja hogy a szál és a környezete közti hőmérséklet különbség mekkora "teljesítmény" veszteséget jelent. Azaz Pkörny=a*Tszál-Tkörnyzet; így a tényleges teljesítmény ami a szálat fűti P=U*U/R(Tszál) - a*Tszál-Tkörnyezet, ezt összerakod a Q=c*m*delta Tszál képlettel, ahol a delta Tszál közelítőleg Tszál-Tkörnyezet (feltételezzük, hogy a szál eredetileg a környezeti hőmérsékletet vette fel): Tszál-Tkörnyezet=Q/c*m amiből az következik, hogy Tszál-Tkörnyezet=integrál 0-tól t-ig [U*U/R(Tszál)-a*Tszál-Tkörnyezet]

Ezt az egyenletet kell megoldani Tszál-ra, a többi paraméter ismert. Sok sikert hozzá... (én most így karakteres üzemmódban nem vállalom) És ez még "csak" azt adja meg, hogy t idő múlva hány fokos lesz a szálad. Amint elkezdesz vele vágni rögtön megváltozik minden, mert a vágásnál átadott energiát is le kell majd vonni...

Bocs a végén (mivel karakteresen nehéz képleteket leírni) az integrálból lemaradt a végéről /c*m dt, így az utolsó integrál "helyesen":

Tszál-Tkörnyezet=integrál 0-tól t-ig [(U*U/R(Tszál)-a*Tszál-Tkörnyezet)/c*m]dt

(ahol t az idő). A c a huzal anyagának a fajhője (ez táblázatban megvan), az m a huzal tömege (szintén táblázatból)

ad3:

Csak a környezet által elvezetett hőt veszed figyelembe, a polisztirol megolvasztásához szükséges energiát nem!

az általad számított teljesítmény nem fedezi a folyamatos munkához szükséges olvasztás energiáját.

5.-nek: Akkor olvasd el még egyszer az utolsó bekezdést amit írtam.

"És ez még "csak" azt adja meg, hogy t idő múlva hány fokos lesz a szálad. Amint elkezdesz vele vágni rögtön megváltozik minden, mert a vágásnál átadott energiát is le kell majd vonni..."