Hätte ein Heizelement einen sehr hohen oder einen sehr niedrigen Widerstand? (Alle Kommentare in diesem Beitrag basieren auf der Tatsache, dass die Spannung für jede Situation gleich ist.) Ich hätte gedacht, dass ein höherer Widerstand zu mehr Wärmeverlust geführt hätte, aber mir wurde beigebracht, dass je höher der Strom, desto höher der Strom Es geht mehr Energie durch Wärme verloren. Daher würde ein niedrigerer Widerstand mehr Wärme abgeben.
Kommentare
- Es hätte genau den richtigen Widerstand, um die Wärme abzugeben Energiemenge, für die es ausgelegt ist, wenn die vorgesehene Spannung angelegt wird.
- Sie sollten anders darüber nachdenken. \ $ p = \ frac {v ^ 2} {r} \ $. Als Quelle Die Spannung ist konstant, je niedriger der \ $ r \ $ -Wert, desto höher die freigesetzte Wärme.
- Stellen Sie sich vor, Sie platzieren ein Metallwerkzeug mit sehr geringem Widerstand, z. B. einen Schraubenschlüssel, über den Anschlüssen von Ihre Autobatterie = viel Wärme freigesetzt. Legen Sie nun ein trockenes Stück Holz (hoher Widerstand) über die Klemmen = sehr wenig Wärme freigesetzt. Sollte dieses Experiment tatsächlich in umgekehrter Reihenfolge durchführen 🙂
- @GlenYates Ich würde ‚ nicht einmal über die Durchführung dieses Experiments scherzen. ‚ ist erstaunlich, was die Leute tun werden, nachdem sie etwas im Internet gelesen haben.
- Nur um es deutlich zu machen: Tun Sie nicht, was @GlenYates vorschlägt im obigen Kommentar. Es ist nicht ‚ nicht nur eine schlechte Idee, es ist geradezu gefährlich.
Antwort
simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab
Abbildung 1 Erhöht oder verringert das Hinzufügen weiterer Widerstände die insgesamt erzeugte Wärme?
Ich hätte gedacht, dass ein höherer Widerstand zu mehr Wärme geführt hätte Verlust …
- Es sollte intuitiv sein, dass der Widerstand umso geringer wird, je mehr parallele Widerstände wir auf die Schaltung von Abbildung 1 anwenden / li>
- Bei einer konstanten Spannung, wie in Ihrer Frage angegeben, sollte es auch intuitiv sein, dass der Strom durch jeden Zweig gleich ist, egal wie viele Zweige. *
- Wir können das dann mit sehen n Parallelwiderstände die Gesamtverlustleistung w Ich werde das n -fache der mit einem Widerstand verbrauchten Leistung sein.
Daher führt ein niedrigerer Widerstandswert zu mehr Verlustleistung oder Wärmeverlust.
Mathematisch ist dies aus der Leistungsgleichung \ $ P = \ frac {V ^ 2} {R} \ $ ersichtlich, dass für eine gegebene Spannung die Verlustleistung umgekehrt proportional zum Widerstand ist.
* Ein echtes Netzteil kann natürlich nur begrenzt Strom erzeugen, bevor die Spannung zu sinken beginnt.
Kommentare
- Ich mag die visuelle und praktische Erklärung, die dieses Diagramm darstellt.
Antwort
Es kommt darauf an:
- ob es an eine ideale Konstantspannungsquelle : niedrigerer Lastwiderstand verursacht eine höhere Lastleistung
- , wenn eine Verbindung zu ein idealer Konstantstrom sou rce : höherer Lastwiderstand verursacht mehr Lastleistung.
Oft können praktische Stromquellen wie eine ideale Konstantspannungsquelle mit einem (eher geringen) internen Serienwiderstand behandelt werden. In diesem Fall wird die meiste Lastleistung durch einen Lastwiderstand verursacht, der gleich dem internen Serienwiderstand der Stromquelle ist.
Diese Tatsache wird als Maximum Power Transfer Theorem bezeichnet.
Antwort
Die Wärmeabgabe wird durch die Leistung \ $ P \ $ definiert, die selbst durch den Spannungsabfall \ $ V \ $ über dem Element und den Strom \ $ I \ $ durch das Element definiert ist: \ $ P = V. * I \ $.
Wenn Sie eine bestimmte gewünschte Wärmeabgabe und eine Eingangsspannung haben, können Sie den erforderlichen Widerstand ermitteln, indem Sie das Ohmsche Gesetz einstecken.
\ $ P = V * A = \ frac {V * V} {R} \ $
Wenn Sie also den Widerstand verringern, erhöht sich die Wärmeabgabe.
Antwort
Um die Dinge weiter zu verwirren, geben Sie möglicherweise mehr Wärme als Licht ab. Wenn Sie eine nominell konstante Spannungsquelle mit einem festen Quellenwiderstand haben, gibt es einen Lastwiderstand mit maximaler Leistung. Beachten Sie, dass normalerweise“ s way niedrigerer Widerstand als das, was Sie am Netz verwenden würden.
simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab
In der obigen Schaltung ist der Strom V1 / (Rs + RL), also ist die Leistung in der Last:
\ $ P_L = \ frac {R_L \ cdot V_1 ^ 2} {R_S + R_L} \ $
Sie können intuitiv sehen, indem Sie den Zähler und den Nenner untersuchen, dass die Leistung gegen Null geht, wenn RL sehr niedrig ist. oder ist sehr hoch.
Tatsächlich ist es ein Maximum bei \ $ R_L = R_S \ $, wobei der Lastwiderstand dem Quellenwiderstand entspricht. Die Hälfte der Leistung geht im Quellenwiderstand verloren.
Im Allgemeinen erfolgt die maximale Leistungsübertragung, wenn die Quellenimpedanz der Lastimpedanz entspricht.
Antwort
Ein Heizelement hat weder einen „sehr hohen“ noch einen „sehr niedrigen“ Widerstand.
Die vom Stromkreis abgegebene Gesamtenergie ist proportional zum Strom, daher muss der Widerstand des Heizelements niedrig genug sein, um ausreichend Strom zu ziehen, um genügend Wärme zu erzeugen.
Allerdings Wenn die Gesamtenergie von der Schaltung abgeführt wird, ist der Teil der Energie, der von jedem Teil abgeführt wird, proportional zu seinem Widerstand. Daher muss der Widerstand des Heizelements hoch genug sein, damit der größte Teil der Energie abgeführt wird durch das Heizelement selbst anstelle von beispielsweise der Verkabelung in den Wänden.
Wenn Sie ein Heizelement an das Wandnetz anschließen, handelt es sich um einen Leistungsschalter, der den Strom so begrenzt, dass Ihr Stromkreis begrenzt wird Die Verkabelung wird nicht zu heiß. Ein Heizelement, das für maximale Wärmeabgabe ausgelegt ist (z. B. in einem Wasserkocher), zieht so viel Strom wie möglich, während es sicher unter dieser Grenze bleibt.
Antwort
Es hängt von der Stromquelle ab. Wenn dies wie die meisten eine einigermaßen konstante Spannung bietet, erhöht ein niedrigerer Widerstand den Strom, was die Verlustleistung und damit die Wärme erhöht.
Da das Heizen normalerweise viel Strom benötigt (im Vergleich zur Elektronik), ist dies normalerweise der Fall benötigt eine ziemlich gute Stromversorgung, wie eine große Blei-Säure- oder Li-Ionen-Batterie, wenn sie tragbar ist – und das sind einigermaßen gute Spannungsquellen.
Wenn Sie also über Kontrollmöglichkeiten verfügen – wie PWM, oder ein thermostatischer Ein / Aus-Schalter, irren Sie leicht auf der niedrigen Seite des Widerstands, um etwas mehr Leistung als nötig zu erhalten, und regulieren Sie diese Leistung, um die richtige Temperatur zu erhalten.
Wenn Sie eine gute Konstantstromquelle hatten Dann würde ein zunehmender Widerstand die Spannung erhöhen, und das würde die Leistung erhöhen. Aber diese sind in der Praxis ziemlich selten.
Antwort
Möchten Sie einen hohen oder niedrigen Widerstand?
Es hängt von Ihrer Stromquelle ab. Wenn Sie Wärme wünschen, möchten Sie Strom und Leistung ist
$$ P = I \ cdot V = I ^ 2 \ cdot R = \ d frac {V ^ 2} {R} $$
Wenn Sie also eine Konstantstromquelle haben, möchten Sie einen hohen Widerstand. Die meisten Heizungen werden jedoch mit einer konstanten Spannung versorgt, sodass ein geringerer Widerstand erforderlich wäre.
Wenn die Stromquelle Wechselstrom ist, denken Sie daran, den Effektivwert für den Strom oder die Spannung entsprechend zu verwenden.
Antwort
Es hängt davon ab, wo Ihre größten Probleme bei der Stromversorgung dieser Heizung liegen.
Wenn Sie Probleme mit dem Widerstand der Versorgung haben ( zB lange oder dünne Drähte, hoher Innenwiderstand), dann entscheiden Sie sich für eine Option mit hohem Widerstand, hoher Spannung und niedrigem Strom.
Wenn Sie Probleme mit der Isolierung haben (z. B. ist nicht genügend Platz für dicke Drähte vorhanden) Isolierung oder die Heizung kann nicht gut gegen potenzielle Benutzer isoliert werden, die sie berühren. Dann entscheiden Sie sich für eine Einrichtung mit niedrigem Widerstand, niedriger Spannung und hohem Strom.
Es ist ein Gleichgewicht zwischen diesen beiden. In Wirklichkeit geht es los Für die Spannung, die Sie zur Hand haben (z. B. ältere Straßenbahnen verwenden Sie Heizungen, die direkt an die Netzspannung angeschlossen sind, sei es 600 V, 800 V oder eine andere Spannung, mit der der Rest der Straßenbahn fährt. Modernere verwenden Standardprodukte f 220-V-Heizungen, da es heute billiger ist, einen Spannungswandler als eine neue Heizung zu entwickeln. Die einzige Ausnahme ist, wenn Sie sich vor Berührungen schützen müssen, dann die Spannung auf ein sicheres Niveau senken und damit arbeiten.
Antwort
Ich weiß nicht, ob dies hilft, aber ich habe mein Multimeter einfach auf ein 220-240V 1850-2200W Kesselelement gestellt und ~ 27 Ohm erhalten.
Ps-Elektronik ist nicht meine Stärke 
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Kommentare
- Hi @GRA ‚ ist ein gutes Beispiel, aber ich ‚ bin nicht sicher, ob es die Frage
beantwortet