Cos'è il riscaldamento della resistenza?

Il riscaldamento della resistenza è un processo in cui l'energia termica viene prodotta passando una corrente elettrica attraverso un conduttore progettato da scopo. La resistenza che il conduttore offre al passaggio della corrente provoca una reazione al suo interno a livello atomico, producendo così energia e rilasciando calore. Questa reazione è soggetta a una relazione scientifica nota come prima legge di Joule che vede la quantità di calore generata dal processo dipendente dall'equilibrio tra resistenza del conduttore e grandezza attuale. Il riscaldamento della resistenza è una delle forme di generazione di calore più comunemente utilizzate e si trova in una vasta gamma di applicazioni domestiche e industriali. Il riscaldamento della resistenza è un prodotto di tutti i circuiti in cui la corrente elettrica incontra la resistenza; Sebbene abbia molti usi benefici, può danneggiare o distruggere apparecchiature elettriche se non controllata.

Chiunque abbia usato un bollitore, un tostapane o una barra HIl mangiatore in una serata fredda ha fatto conoscere il riscaldamento della resistenza. Gli effetti del riscaldamento della resistenza furono annotati per la prima volta a metà del 1800 da James Prescott Joule e il fenomeno divenne rapidamente la pietra angolare di una delle forme di riscaldamento più utilizzate di tutti i tempi. Il principio di base dei riscaldatori di resistenza si concentra attorno alla reazione causata quando il flusso di elettroni della corrente elettrica incontra la struttura ionica del conduttore. Le collisioni di elettroni/ioni che risultano vedono una parte dell'energia degli elettroni accelerati rilasciati sotto forma di energia termica. Se il flusso di corrente o la resistenza del conduttore aumentano, anche la quantità di calore generata.

I riscaldatori di resistenza

assumono più comunemente la forma di una bobina o di un'elica o di un filo resistivo appositamente progettato incorporato o avvolto su un substrato resistente al calore e isolante. La maggior parte degli elementi di riscaldamento della resistenza sono di questo tipo con materiali come la ceramica ad alta allumina che sono gli isolanti più comuni. Il moLa combinazione di metallo comune di ST nella produzione del filo utilizzato nel riscaldamento della resistenza è una lega di nichel e cromo. La composizione media di queste leghe è rispettivamente del 60/16% per gli usi generali e l'80/20% per i conduttori di fascia alta. La lega di nichel Chrome 60 è la più utilizzata dei due e può resistere a temperature di 1850 ° F (1000 ° C) senza calci o deforming.

Sebbene il riscaldamento della resistenza sia ovviamente benefico, il fenomeno può avere effetti catastrofici quando non controllato. Tutti i conduttori elettrici generano calore in una certa misura; Quando i circuiti o le attrezzature si sovraccaricano, il calore generato può danneggiare gravemente o addirittura distruggere un apparecchio. Gli incendi elettrici sono anche un risultato comune di riscaldamento non controllato di resistenza.