Wat is weerstandsverwarming?

Weerstandverwarming is een proces waarbij thermische energie wordt geproduceerd door een elektrische stroom te passeren via een doel ontworpen geleider. De weerstand die de geleider aanbiedt aan de doorgang van de stroom, veroorzaakt een reactie erin op een atomair niveau, waardoor energie wordt geproduceerd en warmte vrijgeeft. Deze reactie is onderworpen aan een wetenschappelijke relatie die bekend staat als de eerste wet van Joule die de hoeveelheid warmte ziet die wordt gegenereerd door het proces dat afhankelijk is van de balans tussen geleidersweerstand en de huidige grootte. Weerstandverwarming is een van de meest gebruikte vormen van warmteopwekking en wordt gevonden in een breed scala van binnenlandse en industriële toepassingen. Weerstand verwarming is een product van alle circuits waar elektrische stroom weerstand tegenkomt; Hoewel het veel nuttig gebruik heeft, kan het elektrische apparatuur beschadigen of vernietigen als het niet wordt geregeld.

Iedereen die een waterkoker, broodrooster of een bar h heeft gebruiktEater op een koude avond heeft kennis gemaakt met weerstandsverwarming. De effecten van weerstandsverwarming werden voor het eerst opgemerkt in het midden van de 19e eeuw door James Prescott Joule en het fenomeen werd al snel de hoeksteen van een van de meest gebruikte vormen van verwarming aller tijden. Het basisprincipe van weerstandsverwarmers draait om de reactie die wordt veroorzaakt wanneer de elektronenstroom van de elektrische stroom de ionenstructuur van de geleider tegenkomt. De elektronen/ionenbotsingen die resulteren, zien een deel van de energie van versnelde elektronen die vrijkomen in de vorm van thermische energie. Als de stroomstroom of de weerstand van de geleider wordt verhoogd, zo zal ook de hoeveelheid warmte worden gegenereerd.

Weerstanden kachels nemen meestal de vorm aan van een spoel of helix of speciaal ontworpen resistieve draad ingebed in of verwond op een hittebestendig, isolerend substraat. De meeste weerstandsverwarmingselementen zijn van dit type met materialen zoals hoog-aluminiumoxide keramiek als de meest voorkomende isolatoren. De moST Gemeenschappelijke metaalcombinatie bij de productie van de draad die wordt gebruikt bij weerstandsverwarming is een legering van nikkel en chroom. De gemiddelde samenstelling van deze legeringen loopt tussen respectievelijk 60/16% voor algemeen gebruik en 80/20% voor high -end geleiders. De nikkelchroom 60 legering is de meest gebruikte van de twee en kan de temperaturen van 1850 ° F (1000 ° C) weerstaan ​​zonder te doorzakken of vervormen.

Hoewel weerstandsverwarming duidelijk gunstig is, kan het fenomeen catastrofale effecten hebben wanneer het niet gecontroleerd is. Alle elektrische geleiders genereren tot op zekere hoogte warmte; Wanneer circuits of apparatuur overbelast raken, kan de gegenereerde warmte een apparaat ernstig beschadigen of zelfs vernietigen. Elektrische branden zijn ook een gemeenschappelijk resultaat van ongecontroleerde weerstandsverwarming.