Полезные советы

Как провод нагревается электрическим током

При прохождении по проводу электрического тока происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Скорость процесса преобразования электрической энергии в тепловую характеризуется мощностью P=UI.
Количество тепла, выделяемого током а проводнике, пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока: Q = I²rt (Закон Джоуля-Ленца).

Преобразование электрической энергии в тепловую имеет большое практическое значение для создания ламп накаливания, нагревательных приборов и электрических печей. Однако выделение тепла в проводах и обмотках электрических, машин, трансформаторов, измерительных и других приборов не только бесполезная трата электрической энергии, но и процесс, который может принести к недопустимо высокому повышению температуры и к порче изоляции проводов и даже самих устройств.

Количество тепла, выделяющегося в проводе, пропорционально объему провода и приращению температуры, а скорость отдачи тепла в окружающее пространство пропорциональна разности температур провода и окружающей среды.

В первое время после включения цепи разность температур провода и окружающей среды мала. Только небольшая часть тепла, выделяемого током, рассеивается и окружающую среду, а большая часть тепла остается в проводе и идет на его нагревание. Этим объясняется быстрый рост температуры провода в начальной стадии нагрева.

По мере увеличения температуры провода растет разность температур провода и окружающей среду к увеличивается количество тепла, отдаваемое проводом. В связи с этим рост температуры провода все более замедляется. Наконец, при некоторой температуре устанавливается тепловоз равновесие: за одинаковое время количество выделяющегося в. проводе тепла становится равным рассеивающемуся во внешнюю среду.

При дальнейшем прохождении неизменяющегося тока температура провода не изменяется и называется установившейся температурой.

Время нагревания до установившейся температуры неодинаково для различных проводников: нить лампы накаливания нагревается за доли секунды, электрическая машина - за несколько часов (как показывает анализ, теоретически время нагревания бесконечно велико, мы под временем нагревания будем понимать время, в течение которого провод нагревается до температуры, обличающемся от установившейся не более чем на 1%).

Нагрев изолированных проводов нельзя допустить выше определенного предела, так как изоляция при сильном перегреве может обуглиться или даже загореться, перегрев голых проводов ведет к изменению механических свойств (натяжения провода).
Для изолированных проводов нормами установлена предельная температура нагрева 55 - 100° С в зависимости от свойств изоляции и условий монтажа. Ток, при котором установившаяся температура соответствует нормам, называется предельно допустимым или номинальным током провода. Значение номинальных токов для различных сечений проводов приводится в специальных таблицах в ПУЭ и электротехнических справочниках.

Мощность, развиваемая током в проводе, при которой наступает тепловое равновесие к устанавливается допустимая температура, называется допустимой мощностью рассеивания.

Если по проводу проходит ток больше номинального, то провод оказывается "перегруженным". Однако, поскольку установившаяся температура достигается не сразу, кратковременно можно допустить в цепи ток больше номинального (до момента, пока температура провода не достигнет предельного значения). Слишком большая температура провода, как правило, получается при коротком замыкании.

Версия для печати

11 Февраля 2012. Разместил: admin

Комментариев: 1

| 15 Ноября 2014 08:50 am

http://www.sildenafilcitrateviagrameds.com/ viagra, http://buygenericcialiswww.com/ buy cialis, http://www.tadalafilexclusive.com/ buy tadalafil, http://neurontinmeds.com/ neurontin, http://www.cialisdosageprice.com/ buy cialis online

Имя:
E-mail:	(при желании)
Смайлики:

Для форматирования текста используйте следующие коды:
[b] текст [/b] - полужирный
[i] текст [/i] - курсив
[u] текст [/u] - подчеркивание
[q] текст [/q] - цитата
[q=имя] текст [/q] - цитата с именем