Czy element grzejny miałby bardzo wysoką czy bardzo niską rezystancję? (Wszystkie komentarze w tym poście opierają się na fakcie, że napięcie jest takie samo w każdej sytuacji) Myślałem, że wyższa rezystancja spowodowałaby większą utratę ciepła, ale uczono mnie, że im wyższy prąd, tym więcej energii jest tracone na ciepło. W związku z tym niższy opór uwalnia więcej ciepła.
Komentarze
- Miałby dokładnie taką rezystancję, aby wyprowadzić ilość energii, na jaką jest przeznaczona, przy przykładaniu zaprojektowanego napięcia.
- Powinieneś pomyśleć o tym w inny sposób. \ $ p = \ frac {v ^ 2} {r} \ $. Jako źródło napięcie jest stałe, im niższa wartość \ $ r \ $, tym wyższe wydzielane ciepło.
- Aby pomyśleć o tym w praktyczny, intuicyjny sposób, wyobraź sobie umieszczenie metalowego narzędzia o bardzo niskiej rezystancji, takiego jak klucz, na zaciskach Twój akumulator samochodowy = dużo wydzielonego ciepła. Teraz umieść suchy kawałek drewna (wysoka rezystancja) w poprzek końcówek = bardzo mało wydzielanego ciepła. Właściwie należy przeprowadzić ten eksperyment w odwrotnej kolejności:)
- @GlenYates Nie ' nie żartowałbym nawet z przeprowadzania tego eksperymentu. ' to niesamowite, co ludzie zrobią po przeczytaniu czegoś w Internecie.
- Żeby było to bardzo jasne: nie rób tego, co sugeruje @GlenYates w powyższym komentarzu. To nie jest ' zły pomysł, to wręcz niebezpieczne.
Odpowiedź
symuluj ten obwód – Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab
Rysunek 1 . Czy dodanie większej liczby rezystorów zwiększa czy zmniejsza całkowite wytwarzane ciepło?
Myślałem, że wyższa rezystancja spowodowałaby więcej ciepła strata …
- Powinno być intuicyjne, że im więcej równoległych rezystorów zastosujemy w obwodzie z rysunku 1, tym niższy będzie opór.
- Biorąc pod uwagę stałe napięcie określone w pytaniu, powinno być również intuicyjne, że prąd płynący przez każdą gałąź będzie taki sam, bez względu na liczbę gałęzi. *
- Możemy to zobaczyć za pomocą n rezystory równoległe całkowita moc rozproszona w będzie n razy większa niż moc rozpraszana przez jeden rezystor.
Dlatego niższa wartość rezystancji spowoduje większe rozpraszanie mocy lub utratę ciepła.
Matematycznie można to zobaczyć na podstawie równania mocy \ $ P = \ frac {V ^ 2} {R} \ $, że dla danego napięcia rozpraszana moc jest odwrotnie proporcjonalna do oporu.
* Prawdziwy zasilacz będzie oczywiście miał limit prądu, jaki może wytworzyć, zanim napięcie zacznie spadać.
Komentarze
- Podoba mi się wizualne i praktyczne wyjaśnienie, które przedstawia ten diagram.
Odpowiedź
To zależy:
- czy jest podłączony do idealnego źródła stałego napięcia : niższa rezystancja obciążenia spowoduje wyższą moc obciążenia
- w przypadku podłączenia do idealny stały prąd rce : wyższe ograniczenie obciążenia spowoduje zwiększenie mocy obciążenia.
Często praktyczne źródła zasilania można traktować jako idealne źródło stałego napięcia z (raczej niską) wewnętrzną rezystancją szeregową. W takim przypadku większość mocy obciążenia jest spowodowana rezystancją obciążenia, która jest równa wewnętrznej rezystancji szeregowej źródła zasilania.
Ten fakt nazywa się Twierdzeniem o maksymalnym przenoszeniu mocy .
Odpowiedź
Wydajność cieplna jest określona przez moc \ $ P \ $, która sama jest określona przez spadek napięcia \ $ V \ $ na elemencie i natężenie \ $ I \ $ przez niego: \ $ P = V * I \ $.
Jeśli masz określoną moc cieplną, którą chcesz i napięcie wejściowe, możesz obliczyć potrzebną rezystancję, podłączając prawo Ohma.
\ $ P = V * A = \ frac {V * V} {R} \ $
Zatem zmniejszenie rezystancji zwiększa wydzielanie ciepła.
Odpowiedź
Aby jeszcze bardziej zmylić rzeczy, być może wydzielać więcej ciepła niż światła, jeśli masz nominalnie stałe źródło napięcia ze stałą rezystancją źródła, rezystancja obciążenia będzie miała maksymalną moc. Pamiętaj, że zazwyczaj” s sposób niższa rezystancja niż ta, której użyłbyś (powiedzmy) w sieci.
symuluj ten obwód – Schemat utworzony za pomocą CircuitLab
W powyższym obwodzie prąd jest V1 / (Rs + RL), więc moc obciążenia wynosi:
\ $ P_L = \ frac {R_L \ cdot V_1 ^ 2} {R_S + R_L} \ $
Możesz intuicyjnie zobaczyć, sprawdzając licznik i mianownik, że jeśli RL jest bardzo niski lub jest bardzo wysoki, moc zbliża się do zera.
W rzeczywistości jest to maksimum przy \ $ R_L = R_S \ $, gdzie rezystancja obciążenia jest równa rezystancji źródła. Połowa mocy jest tracona w oporze źródła.
Mówiąc bardziej ogólnie, maksymalny transfer mocy występuje, gdy impedancja źródła jest równa impedancji obciążenia.
Odpowiedź
Element grzejny nie ma ani „bardzo wysokiej”, ani „bardzo małej” rezystancji.
Całkowita energia rozpraszana przez obwód jest proporcjonalna do prądu, więc rezystancja elementu grzejnego musi być wystarczająco niska , aby pobierać prąd wystarczający do wytworzenia wystarczającej ilości ciepła.
Jednak całkowita energia rozpraszana przez obwód, część energii rozpraszana przez każdą część jest proporcjonalna do jej rezystancji, więc rezystancja elementu grzejnego musi być wystarczająco wysoka , aby większość energii została rozproszona przez sam element grzejny zamiast, na przykład, za okablowanie w ścianach.
Jeśli ponownie podłączasz element grzejny do sieci ściennej, używany jest wyłącznik automatyczny, który ogranicza prąd, dzięki czemu okablowanie nie jest zbyt gorące. Element grzejny zaprojektowany, aby zapewnić maksymalne ciepło (na przykład w czajniku), będzie pobierał tyle prądu, ile może, pozostając bezpiecznie poniżej tego limitu.
Odpowiedź
To zależy od źródła zasilania. Jeśli zapewnia to dość stałe napięcie, jak większość, wówczas niższa rezystancja zwiększa prąd, co zwiększa rozpraszanie mocy, a tym samym ciepło.
Ponieważ ogrzewanie zwykle pobiera dużo energii (w porównaniu z elektroniką), zwykle potrzebuje całkiem dobrego źródła zasilania, takiego jak duży akumulator kwasowo-ołowiowy lub litowo-jonowy, jeśli jest przenośny – a to są dość dobre źródła napięcia.
Więc jeśli masz jakieś środki kontroli – takie jak PWM, lub termostatyczny włącznik-wyłącznik, pomyl nieznacznie po niskiej stronie rezystancji, aby uzyskać nieco więcej mocy niż potrzebujesz, i wyreguluj tę moc, aby uzyskać odpowiednią temperaturę.
Jeśli masz dobre źródło prądu stałego , wtedy zwiększenie rezystancji spowodowałoby wzrost napięcia, a to zwiększyłoby moc. Ale w praktyce są to dość rzadkie.
Odpowiedź
Czy chcesz mieć wysoką czy niską rezystancję?
To zależy od twojego źródła zasilania. Jeśli chcesz ciepła, potrzebujesz mocy, a moc to
$$ P = I \ cdot V = I ^ 2 \ cdot R = \ d frac {V ^ 2} {R} $$
Więc jeśli masz źródło prądu stałego, potrzebujesz wysokiej rezystancji. Jednak większość grzejników jest zasilana stałym napięciem, więc wymagałyby niższej rezystancji.
Jeśli źródłem zasilania jest prąd przemienny, pamiętaj, aby użyć wartości RMS odpowiednio dla prądu lub napięcia.
Odpowiedź
To zależy, gdzie są twoje największe problemy z zasilaniem tej grzałki.
Jeśli masz problemy z rezystancją zasilania ( np. długie lub cienkie przewody, duża rezystancja wewnętrzna) to wybierasz opcję wysokorezystancyjną, wysokonapięciową, niskoprądową.
Jeśli masz problemy z izolacją (np. nie ma miejsca na grube izolacja lub grzejnik nie może być dobrze odizolowany od potencjalnych użytkowników, którzy go dotykają), wtedy wybierasz konfigurację o niskiej rezystancji, niskim napięciu i wysokim prądzie.
Jest to równowaga między tymi dwoma. W rzeczywistości dla napięcia, które masz pod ręką (np. starsze tramwaje używają grzejników podłączonych bezpośrednio do napięcia sieciowego, czy to 600 V, 800 V, czy innego napięcia, na którym jeździ reszta tramwaju. Nowocześniejsze wykorzystują f grzałki 220V, bo dziś taniej jest zaprojektować przetwornicę napięcia niż zaprojektować nową grzałkę). Prawie jedynym wyjątkiem jest sytuacja, gdy musisz zabezpieczyć się przed dotknięciem, a następnie obniżasz napięcie do bezpiecznego poziomu i pracujesz z tym.
Odpowiedź
Nie wiem, czy to pomaga, ale po prostu położyłem multimetr na czajniku 220-240 V 1850-2200 W i uzyskałem ~ 27 omów.
Elektronika Ps nie jest moją mocną stroną 
element
Komentarze
- Cześć @GRA , to ' to jeszcze dobry przykład i ' nie jestem pewien, czy odpowiada na pytanie