Résistance dun élément chauffant

^{simuler ce circuit – Schéma créé à laide de CircuitLab}

Figure 1 . Lajout de résistances augmente-t-il ou diminue la chaleur totale produite?

Jaurais pensé quune résistance plus élevée aurait entraîné plus de chaleur perte …

• Il devrait être intuitif que plus nous appliquons de résistances parallèles au circuit de la figure 1, plus la résistance diminue.
• Etant donné une tension constante comme spécifié dans votre question, il devrait également être intuitif que le courant à travers chaque branche soit le même quel que soit le nombre de branches. *
• Nous pouvons alors voir quavec n résistances parallèles la puissance totale dissipée w ne sera pas n fois la puissance dissipée avec une résistance.

Par conséquent, une valeur de résistance inférieure entraînera une plus grande dissipation de puissance ou une perte de chaleur.

Mathématiquement, cela peut être vu à partir de léquation de puissance \ $ P = \ frac {V ^ 2} {R} \ $ que, pour une tension donnée, la puissance dissipée est inversement proportionnelle à la résistance.

* Une alimentation réelle aura, bien sûr, une limite à la quantité de courant quelle peut produire avant que la tension ne commence à chuter.

Commentaires

• Jaime lexplication visuelle et pratique que présente ce diagramme.

Cela dépend:

• sil est connecté à une source de tension constante idéale : une résistance de charge inférieure entraînera une puissance de charge plus élevée
• si connecté à un sou courant constant idéal rce : une restance de charge plus élevée augmentera la puissance de charge.

Les sources dénergie pratiques peuvent souvent être traitées comme une source de tension constante idéale avec une résistance série interne (plutôt faible). Dans ce cas, la plupart de la puissance de charge est causée par une résistance de charge égale à la résistance série interne de la source dalimentation.
Ce fait est appelé le Théorème de transfert de puissance maximum .

La puissance calorifique est définie par la puissance \ $ P \ $ qui est elle-même définie par la chute de tension \ $ V \ $ à travers lélément et le courant \ $ I \ $ le traversant: \ $ P = V * Je \ $.

Si vous avez une production de chaleur spécifique que vous voulez et une tension dentrée, vous pouvez déterminer la résistance nécessaire en branchant la loi dOhm.

\ $ P = V * A = \ frac {V * V} {R} \ $

Donc, la diminution de la résistance augmente la production de chaleur.

Pour compliquer davantage les choses, peut-être répandre plus de chaleur que de lumière, si vous avez une source de tension nominalement constante avec une résistance de source fixe, il y aura une résistance de charge qui a une puissance maximale. Notez que généralement » s way résistance inférieure à ce que vous utiliseriez (disons) sur le secteur.

^{simuler ce circuit – Schéma créé à laide de CircuitLab}

Dans le circuit ci-dessus, le courant est V1 / (Rs + RL), donc la puissance de la charge est:

\ $ P_L = \ frac {R_L \ cdot V_1 ^ 2} {R_S + R_L} \ $

Vous pouvez voir intuitivement en inspectant le numérateur et le dénominateur que si RL est très faible ou est très élevé, la puissance sapproche de zéro.

En fait cest un maximum à \ $ R_L = R_S \ $, où la résistance de charge est égale à la résistance de la source. La moitié de la puissance est perdue dans la résistance de la source.

Plus généralement, le transfert de puissance maximum se produit lorsque limpédance de la source est égale à limpédance de charge.

Un élément chauffant na ni résistance « très élevée » ni « très faible ».

Lénergie totale dissipée par le circuit est proportionnelle au courant, donc la résistance de lélément chauffant doit être suffisamment faible pour tirer suffisamment de courant pour générer suffisamment de chaleur.

Cependant, de lénergie totale dissipée par le circuit, la partie de lénergie dissipée par chaque partie est proportionnelle à sa résistance, la résistance de lélément chauffant doit donc être suffisamment élevée pour que la majeure partie de lénergie soit dissipée par lélément chauffant lui-même au lieu, par exemple, du câblage dans les murs.

Si vous connectez un élément chauffant au réseau mural, il y a un disjoncteur impliqué qui limite le courant afin que votre le câblage ne devient pas trop chaud. Un élément chauffant conçu pour fournir un maximum de chaleur (dans une bouilloire, par exemple) attirera autant de courant que possible tout en restant en toute sécurité en dessous de cette limite.

Cela dépend de la source dalimentation. Si cela offre une tension raisonnablement constante, comme la plupart le font, une résistance plus faible augmente le courant, ce qui augmente la dissipation de puissance et donc la chaleur.

Comme le chauffage consomme généralement beaucoup dénergie (par rapport à lélectronique), il a besoin dune assez bonne alimentation, comme une grosse batterie au plomb ou Li-Ion si elle est portable – et ce sont des sources de tension raisonnablement bonnes.

Donc, si vous avez des moyens de contrôle – comme PWM, ou un interrupteur marche-arrêt thermostatique, faites une légère erreur sur le côté bas de la résistance pour obtenir un peu plus de puissance que nécessaire, et réglez cette puissance pour obtenir la bonne température.

Si vous aviez une bonne source de courant constant , alors augmenter la résistance augmenterait la tension, ce qui augmenterait la puissance. Mais ce sont assez rares dans la pratique.

Voulez-vous une résistance élevée ou faible?

Cela dépend de votre source dalimentation. Si vous voulez de la chaleur, vous voulez de la puissance et de la puissance

$$ P = I \ cdot V = I ^ 2 \ cdot R = \ d frac {V ^ 2} {R} $$

Donc, si vous avez une source de courant constant, vous voulez une résistance élevée. Cependant, la plupart des appareils de chauffage sont fournis avec une tension constante et nécessiteraient donc une résistance plus faible.

Si la source dalimentation est CA, noubliez pas dutiliser le chiffre RMS pour le courant ou la tension, selon le cas.

Cela dépend doù sont vos plus gros problèmes dalimentation de ce radiateur.

Si vous rencontrez des problèmes de résistance de lalimentation ( ex. fils longs ou fins, haute résistance interne), alors optez pour loption haute résistance, haute tension, faible courant.

Si vous avez des problèmes disolation (par exemple, il ny a pas assez de place pour ou le radiateur ne peut pas être bien isolé des utilisateurs potentiels qui le touchent) alors vous optez pour une configuration à faible résistance, basse tension et courant élevé.

Cest un équilibre entre ces deux. En réalité, vous allez pour la tension que vous avez sous la main (par exemple, les tramways plus anciens utilisent des appareils de chauffage connectés directement à la tension de ligne, que ce soit 600V, 800V ou toute autre tension sur laquelle le reste du tram fonctionne. Les plus modernes utilisent des appareils à distance f radiateurs 220V, car il est aujourdhui moins coûteux de concevoir un convertisseur de tension que de concevoir un nouveau radiateur). La seule exception à peu près est lorsque vous devez vous protéger contre les contacts, puis vous abaissez la tension à un niveau de sécurité et travaillez avec cela.

Je ne sais pas si cela aide, mais je viens de mettre mon multimètre sur un élément de bouilloire 220-240V 1850-2200W et jai ~ 27 ohms.

Lélectronique Ps nest pas mon point fort