带电流的电热丝

由于电流流过导线时产生的热量与时间成正比,因此导线的温度必然随着电流流过导线而不断升高。事实上,当电流连续通过一根导线时,就建立了一定的恒定温度,尽管在这根导线中持续不断地释放热量。

三芯电缆

这种现象的解释是,任何温度高于环境温度的物体都会向环境释放热能,原因是:

  • 首先,物体本身和与之接触的物体都具有导热性;

  • 其次,身体附近的空气层被加热,上升,让位于较冷的层,后者再次被加热,等等。 (热对流);

  • 第三,由于加热的物体向周围空间发出暗光,有时是可见光,将其部分热能用于此(辐射)。

以上所有热量损失越大,人体与环境的温差就越大。因此,当导体的温度变得如此之高,以至于单位时间内导体向周围空间放出的总热量等于电流每秒在导体中产生的热量时,则温度的导体将停止增加,并将成为永久性的。

电流通过期间导体的热量损失是一种过于复杂的现象,无法从理论上获得导体温度对影响身体冷却速率的所有情况的依赖性。

但是,可以根据理论考虑得出一些结论。同时,电线的温度问题对于网络、变阻器、绕组等的所有技术计算具有重要的实际意义。因此,在技术上,他们使用经验公式、规则和表格来给出电线横截面与电线所处各种条件下允许的电流强度之间的关系。一些定性关系可以预测并很容易根据经验建立。

电缆通道中的电缆

很明显,任何降低体冷的三个原因之一的影响的情况都会增加导体的温度。让我们指出其中的一些情况。

水平拉伸的未绝缘直导线在垂直位置具有相同电流强度的相同导线的温度低于相同导线,因为在第二种情况下,加热的空气沿着导线上升并且加热空气被冷空气替换发生得更慢,比第一种情况。

螺旋缠绕的电线比直线拉伸的具有相同安培数的类似电线发热得多。

覆盖有绝缘层的导体比未绝缘的导体发热更多,因为绝缘始终是热的不良导体,绝缘表面的温度远低于导体的温度,所以冷却气流和辐射的这个表面要小得多。

如果将导线置于导热系数高于空气的氢气或炽热气体中,则相同电流强度下导线的温度将低于空气中的温度。相反,对于导热系数低于空气的二氧化碳,电线会升温更多。

如果将导体置于空腔(真空)中,则热对流将完全停止,导体的热量将比空气中的热量大得多。这在安装白炽灯泡时使用。

用电流加热电线

通常,电线气流的冷却是其他冷却因素中最重要的。冷却表面积的任何增加都会降低导体的温度。因此,一束彼此不接触的细平行线比具有相同电阻的粗线冷却得更好,粗线的横截面等于线束中所有线的横截面之和.

为了制造重量相对较轻的变阻器,使用非常薄的金属条作为导体,将其卷曲以减少其长度。

由于导体中电流放出的热量与其电阻成正比,因此在两个相同尺寸但不同材质的导体的情况下,电阻较大的导体被加热到较高的温度。

通过减小导线的横截面,可以大大增加其电阻,使其温度达到熔点。这用于保护网络和设备免受强度超过设备和网络设计强度的电流的损坏。

对于这个所谓的 保险丝,它们是由低熔点金属(银或铅)制成的短线。计算该导线的横截面,以便在特定的指定电流强度下该导线熔化。

警卫

用于查找各种电流的保险丝横截面的表中给出的数据指的是长度至少为特定尺寸的保险丝。

非常短的保险丝比长保险丝冷却得更好,因为它所连接的铜夹具有良好的导热性,因此会在稍高的电流下熔化。此外,保险丝的长度必须使其熔化时,电线末端之间不能形成电弧。这样,最小保险丝长度取决于电源电压。

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在公式中使用扩展电流加热带电部件

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