Les tiges, torons et filaments métalliques présentent des valeurs de résistance basées sur leur composition métallique, leur section transversale et leur température de fonctionnement dans des conditions de courant constant. La résistance des conducteurs métalliques augmente à des températures plus élevées, ce qui permet une température élevée avec puissance (en watts) avec les fils nickel-chrome utilisés dans les éléments de cuisinière électrique. La connaissance du flux de puissance permet un calcul simple de la résistance ohms à une tension de travail donnée, ou une approximation de la température basée sur des valeurs de résistance comparatives si le type de métal formant le fil est connu.

Calcul de la résistance de fonctionnement du Température

Définir l'application de la résistance. Dans cet exemple, un fil de nickel-chrome (nichrome) dans un grand élément de cuisinière électrique enroulé est évalué à 2400 watts à pleine puissance de fonctionnement lorsqu'il est rouge cerise (environ 1600 degrés F). La tension de fonctionnement du poêle est de 230 volts AC (courant alternatif). Avec cette information, vous pouvez calculer la résistance de la température du fil pour l'élément.

Calculer l'ampérage en régime permanent du circuit du poêle à pleine puissance en divisant les watts par volts pour obtenir le courant ampère. C'est l'équation de puissance électrique simple watts power = volts X ampères. Comme la charge électrique est entièrement résistive et non réactive (non magnétique), le facteur de puissance est de 1 à 1 et 2400 watts /230 volts = 10.435 ampères.

Calculer la résistance à l'état stationnaire de fil à la température de fonctionnement. La formule applicable est R ohms = E volts /I ampères. Par conséquent, R = 230 volts /10.435 ampères = 22,04 ohms.

Calcul de la résistance du câble avec diminution de la température

Définissez le calcul de la variation de résistance. Avec le même élément de la cuisinière à un réglage de contrôle inférieur, il tire seulement 1200 watts de puissance. À ce niveau, une valeur de seulement 130 volts est la mesure qui coule vers l'élément parce que le contrôle de la température sur le poêle réduit la tension. Avec cette information, vous pouvez calculer la résistance de température du fil au réglage le plus bas, ainsi que la température la plus basse de l'élément.

Calculer le courant électrique en ampères en divisant 1200 watts par 130 volts pour obtenir 9.23 ampères.

Calculer la résistance du fil en divisant 130 volts par 9,23 ampères pour obtenir une résistance de 14,08 ohms.

Calculer le changement de température résultant de la plus faible résistance de l'élément. Si la condition initiale est de 1600 degrés F (rouge cerise), la température peut être calculée à partir de la formule du coefficient de résistance à la température alpha R = R ref X (1 + alpha (T - T ref)). Réarrangement, T ref = (1 + (alpha x 1600 - R /R réf)) /alpha. Puisque le fil nichrome a une valeur alpha de 0,0009444 ohms /deg F change (0,00017 /deg C montré dans le diagramme X 1 deg C /1,8 deg F) alors les valeurs de substitution fournissent T ref = (1 + 0,000944 X 1600 - (22,04 ohms /14,08 ohms)) /0,000944 ohms /deg F = (1 + 1,5104 - 1,565) /0,000944 = 0,946 /0,000944 = 1002 deg F. Le réglage du poêle inférieur entraîne une température plus basse de 1002 degrés Fahrenheit, ce qui serait un rouge sombre dans la normale la lumière du jour, et encore assez pour causer de graves brûlures.

Astuce

Toujours avoir les pots de taille correcte avec beaucoup de liquide sur les éléments modérément alimentés pour éviter les températures des éléments chauds.

Avertissement

Ne posez jamais d'objets sur des poêles électriques, même lorsqu'ils sont froids et éteints.