Qu'est-ce que le chauffage par résistance?

Le chauffage par résistance est un processus dans lequel de l'énergie thermique est produite en faisant passer un courant électrique dans un conducteur conçu à cet effet. La résistance que le conducteur offre au passage du courant provoque une réaction en son sein au niveau atomique, produisant ainsi de l'énergie et libérant de la chaleur. Cette réaction est sujette à une relation scientifique connue sous le nom de première loi de Joule, selon laquelle la quantité de chaleur générée par le processus dépend de l'équilibre entre la résistance du conducteur et la magnitude du courant. Le chauffage par résistance est l'une des formes de génération de chaleur les plus couramment utilisées et se retrouve dans une large gamme d'applications domestiques et industrielles. Le chauffage par résistance est un produit de tous les circuits où le courant électrique rencontre une résistance; Bien qu'il ait de nombreux usages bénéfiques, il peut endommager ou détruire les équipements électriques s'il n'est pas contrôlé.

Toute personne ayant utilisé une bouilloire, un grille-pain ou un radiateur bar lors d'une soirée fraîche a fait la connaissance du chauffage par résistance. Les effets du chauffage par résistance ont été observés pour la première fois au milieu des années 1800 par James Prescott Joule et le phénomène est rapidement devenu la pierre angulaire de l'une des formes de chauffage les plus largement utilisées de tous les temps. Le principe de base des résistances chauffantes est centré sur la réaction provoquée lorsque le flux d'électrons de courant électrique rencontre la structure ionique du conducteur. Les collisions électron / ion qui en résultent voient une partie de l'énergie des électrons accélérés libérés sous forme d'énergie thermique. Si le courant ou la résistance du conducteur augmente, la quantité de chaleur générée augmente également.

Les résistances chauffantes prennent le plus souvent la forme d'une bobine ou d'une hélice ou d'un fil résistif spécialement conçu, noyé ou enroulé sur un substrat isolant résistant à la chaleur. La plupart des éléments chauffants à résistance sont de ce type, des matériaux tels que les céramiques à haute teneur en alumine étant les isolants les plus courants. La combinaison de métaux la plus courante dans la fabrication du fil utilisé pour le chauffage par résistance est un alliage de nickel et de chrome. La composition moyenne de ces alliages est comprise entre 60/16% pour les utilisations générales et 80/20% pour les conducteurs haut de gamme. L’alliage nickel-chrome 60 est le plus largement utilisé et résiste à des températures de 1000 ° C (1850 ° F) sans affaissement ni déformation.

Bien que le chauffage par résistance soit évidemment bénéfique, le phénomène peut avoir des effets catastrophiques s’il n’est pas contrôlé. Tous les conducteurs électriques génèrent de la chaleur dans une certaine mesure; Lorsque des circuits ou des équipements sont surchargés, la chaleur générée peut endommager gravement voire détruire un appareil. Les incendies électriques sont également un résultat commun d'un chauffage par résistance non contrôlé.