Was ist Widerstandserwärmung?

Widerstandserwärmung ist ein Prozess, bei dem die thermische Energie erzeugt wird, indem ein elektrischer Strom durch einen speziell gestalteten Leiter geleitet wird. Der Widerstand, den der Leiter für den Durchgang des Stroms anbietet, führt dazu, dass eine Reaktion auf atomarer Ebene dargestellt wird, wodurch Energie erzeugt und Wärme freigesetzt wird. Diese Reaktion unterliegt einer wissenschaftlichen Beziehung, die als Joule -erstes Gesetz bekannt ist, bei dem die Wärmemenge durch den prozess abhängigen Ausgleich zwischen Leiterwiderstand und Stromgröße erzeugt wird. Resistenzerwärmung ist eine der am häufigsten verwendeten Formen der Wärmeerzeugung und findet sich in einer Vielzahl von inländischen und industriellen Anwendungen. Die Widerstandserwärmung ist ein Produkt aller Schaltungen, bei denen der elektrische Strom auf Widerstand stößt. Obwohl es viele vorteilhafte Verwendungszwecke hat, kann es elektrische Geräte beschädigen oder zerstören, wenn sie nicht kontrolliert werden.

Jeder, der einen Wasserkocher, einen Toaster oder eine Bar H verwendet hatEsser an einem kühlen Abend hat die Widerstandsheizung kennengelernt. Die Auswirkungen der Resistenzheizung wurden erstmals Mitte des 19. Jahrhunderts von James Prescott Joule festgestellt, und das Phänomen wurde schnell zum Eckpfeiler einer der am häufigsten verwendeten Formen der Erwärmung aller Zeiten. Das Grundprinzip der Widerstandsheizungen dreht sich um die Reaktion, die verursacht wird, wenn der elektrische Strom -Elektronenfluss auf die Ionenstruktur des Leiters trifft. Die Elektronen-/Ionenkollisionen, die sich ergeben, sehen einen Teil der Energie der beschleunigten Elektronen in Form von thermischer Energie. Wenn der Stromfluss oder der Widerstand des Leiters erhöht wird, wird auch die erzeugte Wärmemenge.

Resistenzheizungen haben am häufigsten die Form einer Spule oder Helix oder speziell ausgestattetem Widerstandsdraht, das in ein hitzebeständiges, isolierendes Substrat eingebettet oder auf ein gewickeltes Wickel eingebettet ist. Die meisten Resistenzheizelemente sind von diesem Typ mit Materialien wie hochaluminisch-Keramiken die häufigsten Isolatoren. Der moST Common Metal -Kombination bei der Herstellung des beim Widerstandserwärmung verwendeten Drahtes ist eine Legierung von Nickel und Chrom. Die durchschnittliche Zusammensetzung dieser Legierungen beträgt zwischen 60/16% für allgemeine Verwendungen und 80/20% für High -End -Leiter. Die Nickelchrom -60 -Legierung ist die am häufigsten verwendete der beiden und kann Temperaturen von 1000 ° C (1850 ° F) standhalten, ohne zu schlangen oder zu verformen.

Obwohl die Resistenzerwärmung offensichtlich vorteilhaft ist, kann das Phänomen bei unkontrolliertem katastrophalen Wirkungen haben. Alle elektrischen Leiter erzeugen bis zu einem gewissen Grad Wärme; Wenn Schaltkreise oder Geräte überlastet werden, kann die erzeugte Wärme ein Gerät erheblich beschädigen oder sogar zerstören. Elektrische Brände sind auch ein gemeinsames Ergebnis einer unkontrollierten Widerstandserwärmung.