virtapiirissä kännykkään , jääkaappi , pöytälamppu ja kaikki muu elektroninen on suunniteltu tiettyjen sääntöjen mukaisesti . Säännöt koskevat asioita, kuten mitä Watteina lampun saa laittaapistorasiaan , kuinka paksujohtoja ei tarvitse olla ja kuinka kauanjohdot voivat olla . Sääntöjen tarkoituksena on suojatajohdot saamasta liian kuuma .
määrälanka kuumenee riippuu virran määrää käynnissä sen läpi ja vastuksen lanka. Vastuslanka riippuu sen geometriasta : enää johdot on suurempi vastus , kun taas suurempi halkaisija johdot on pienempi vastus . Vastuslanka riippuu myösmateriaalista se on valmistettu :samanmuotoisia lanka alumiinia tai hopeasta on erilainen vastus . Määrittäävirtakuormitettavuutta hopeaa , sinun täytyy selvittää, kuinka paljon nykyinen hopea voi tehdä ennen kuin se saa liian kuuma . Ohjeet
1
kerätä tietoaominaisuuksista hopeaa. Tarvitsetresistiivisyys , joka ilmaisee, kuinka paljonmateriaalia vastustaa sähkövirtaa ; massan tiheys , joka onmitta siitä, kuinka raskastatietty määrä materiaalia on ; jaominaislämpö, joka mittaa kuinka helpostimateriaalin lämpötila muuttuu , kun se absorboi energiaa .
mukaan Periodictable.com , määrätäresistiivisyys hopea laskemalla : rho_r , on 1,6 x 10 ^ -8 metriä ohmia ; massa tiheys , rho_m , on 10,49 g /cm ^ 3 ; ominaislämpö, C , on 235 joulea /kg – Kelvin .
2
Määrittelegeometria teidän hopea lanka . Vastus riippuugeometriasta .
Esimerkiksi , sinulla voisi olla30 cm pala 20 mittari lanka, jonka pinta-ala on 0,5 neliömillimetriä .
3
Laskevastus oman lanka. Vastus saadaan vastus kertaapituus /alue . Vastus määrittää, kuinka paljon energiaa imeytyylanka kun virta kulkee . Vartenesimerkiksi R = rho_r xl /alue = 1,6 x 10 ^ -8 m – ohmia x 0,3 m /( 5 x 10 ^ -7 m ^ 2 ) = 9,6 x 10 ^ -4 ohmia .
4
Laskesuurin sallittu lämpötila . Tämä lämpötila voi ollasulamispistelanka eristys ,syttymislämpötilaapiirilevy tai — äärimmäisissä tapauksessa mahdollisimman —sulamispistemateriaalia. Tässä esimerkissä oletetaan,maksimilämpötila on 200 ° C ,yhteinen lämpötila-arvo eristykseen .
5
Selvitä, mitenlämpötila muuttuu kuin lanka imee energiaa . Sinut laskettaessaenergianlanka imee jouleina ,energian yksikkö . Laskelämpötilan nousu kohti Joule energiaalanka. Lämpötilan nousu saadaan käänteistä lämpökapasiteetti kertaa massa lanka, joka on rho_m x pituus x pinta-ala .
Esimerkiksi langan massa on rho_m x pituus x pinta-ala = . 0105 kg /cm ^ 3 x 30 cm x 0,005 cm ^ 2 = 0,0016 kg . Kerro tämälämpökapasiteetti ja kääntäätulos saadalämpötilakerroin , Tc : 1 /( 235 J /kg – K x 0,0016 kg ) = 2,6 K /J. Elilanka nousee lämpötila 2,6 kelviniä ( joka onsama kuin 2,6 celsiusastetta) jokaista joule energiaa hajoaalanka.
6 Heat onvihollinen sähkövirtapiirien :ylikuumentunut johdin voi vahingoittaapiiri tai jopa aiheuttaa tulipalon.
Lasketaan nykyinenjohto voi ottaa ennen kuinlämpötila. Tehonhäviönvastus saadaan nykyisen potenssiin kertaa vastus , jotenyhteensä enintään virta saadaan I_total = sqrt ( ( maksimilämpötila – alkamis lämpötila ) /( Tc x R ) ) .
löytyimaksimilämpötila vaiheessa 4 , löysit Tc vaiheessa 5 , ja voit laskettu R vaiheessa 3 . Josoletetaan esimerkiksi,piiri alkaa 25 ° C , jotensuurin virta saadaan I_total = sqrt ( ( 200 – 25 ) /( 2,6 x 9,6 x 10 ^ -4 ) ) = 265 ampeeria .
7
Päätä, kuinka paljon aikaajohto tarvitsee kuljettaa virtaa. Jakaa koko sähkövirranaikaalanka tulee kulkee virta . Esimerkiksi , sinulla voi ollapiiri, joka lähettää nykyisen läpi hopea lanka kaksi minuuttia — 120 sekuntia . Niin suurin keskimääräinen virta sen voisi tehdä olisi 265 amps/120 sekuntia : 2,2 ampeeria .