Чем больше сопротивление тем больше нагрев: Почему при последовательном соединении сильнее всего нагревается проводник,изготовленный из вещества с наибольшим удельным сопротивлением? Какой… — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Нагревание проводников электрическим током кратко

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 108.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 108.

Одним из свойств электрического тока является нагрев проводников, по которым он протекает. Этот эффект был замечен многими исследователями, но его понимание пришло только выяснения механизма взаимодействия заряженных частиц с атомами и молекулами проводников. Нагрев приводит к выделению тепла и повышению температуры, а количество выделяемого тепла можно рассчитать с помощью формулы закона Джоуля-Ленца.

Почему нагреваются проводники

Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц. В проводниках этими частицами выступают отрицательно заряженные электроны. Воздействие электрического поля сообщает электронам дополнительную кинетическую энергию. В процессе движения они сталкиваются с атомами (или молекулами) проводника, отдавая часть приобретенной энергии. По этой причине начинает увеличиваться внутренняя энергия вещества, что приводит к повышению температуры и выделению тепла.

Рис. 1. Электрический ток в проводнике нагревает проводник

Если взять обычную лампочку накаливания и подключить ее к источнику напряжения через реостат (переменное сопротивление), то можно наблюдать тепловой эффект от протекания тока. Постепенно увеличивая ток, мы можем сначала на ощупь почувствовать, что стеклянная колба лампочки постепенно начнет нагреваться, а затем увидим, как начинает светиться раскаленная нить накаливания.

Заметим, что в этом эксперименте подводящие провода сильно не нагреваются и не светятся. Это происходит потому, что сопротивление нити накаливания намного больше сопротивления подводящих проводов .

Закон Джоуля-Ленца

На основании этого и других экспериментов можно сделать следующие предположения:

чем больше сопротивление, тем сильнее нагреваются проводники. То есть количество теплоты Q, которое выделяется при протекании электрического тока по проводнику, прямо пропорционально величине сопротивления проводника R;
чем больше сила тока, тем большее количества тепла выделяется. 2\over R}*t $$
Формулы закона Джоуля-Ленца справедливы тогда, когда работа, совершаемая электрическим током идет исключительно на нагревание. Если в цепи есть потребление энергии на выполнение механической работы (электродвигатель) или на совершение химических реакций (электролит), то для расчета необходимо применять другие формулы.

Плюсы и минусы от нагрева электрическим током
- Плюсы. Нагревание проводников электрическим током находит свое применение в различных полезных приборах и устройствах: электроплитах, чайниках, кофеварках, кипятильниках, фенах, утюгах, обогревателях.
- Минусы. Очень часто инженерам-электронщикам приходится бороться с этим эффектом для того, чтобы, например, обеспечить работоспособность электронных плат, которые напичканы огромным количеством электронных деталей, микросхем и т.д. Все эти элементы греются в соответствие с законом Джоуля-Ленца. И если не предпринять меры для принудительного охлаждения с помощью металлических радиаторов или вентиляторов (кулеров), то платы быстро выйдут из строя от перегрева.
Рис. 2. Бытовые нагревательные приборы: чайник, утюг, фен, электроплита.
Часто для быстрого соединения проводов многие пользуются способом “скрутки”. Это приводит к значительному увеличению сопротивления, а следовательно, место “скрутки” будет греться сильнее, чем остальная часть проводки. Поэтому скрутка проводов часто бывает причиной пожаров в домах и квартирах. Для улучшения контакта требуется хорошо пропаять это место.

Что мы узнали?
Итак, мы поговорили кратко о нагревании проводников электрическим током. Нагрев проводников происходит из-за того, что электроны, движущиеся упорядоченно с определенной скоростью, сталкиваются с атомами вещества и отдают часть своей энергии, которая переходит в тепло. Количество тепла можно определить, применив формулу Джоуля-Ленца.
Тест по теме
Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Оценка доклада
4. 2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 108.

А какая ваша оценка?
Чем больше сопротивление тем больше сила тока
Тестовый материал предназначен для организации учителем работы по отработке навыков определения физических величин по данной теме. Тема теста: «Зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление проводников». Когда напряжение на концах проводника равно 8 В, сила тока в нём 0,4 А. Чему будет равна сила тока в проводнике, когда напряжение на его концах уменьшится до 2 В? Определите по графику зависимости силы тока от напряжения, какова сила тока в проводнике при напряжении 6 В и при каком напряжении сила тока в нём станет равной 6 А.

Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Полезные статьи о Вейпинге
- Урок №2. Напряжение и сопротивление. Закон Ома. Мощность и работа.
- Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи (Гребенюк Ю.В.)
- Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление
- Физика 8 класс: Зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление — тест онлайн
- Как рассчитать силу тока – практические советы для домашнего электрика
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Закон Ома. Ток, напряжение, мощность, сопротивление.
Полезные статьи о Вейпинге

Вход Регистрация. Поиск по сайту. Учебные заведения. Проверочные работы. Отправить отзыв. Поэтому чем больше сопротивление, тем меньше сила тока, протекающего в проводнике. Причиной электрического сопротивления является тепловое движение образующих материал атомов или молекул. Это можно сравнить с длинным коридором, в котором одновременно перемещается много людей. И насколько быстро можно двигаться вперед, зависит от различных причин. Электрическое сопротивление характерно для всех веществ и зависит от:.

Чем длиннее проводник электричества, тем больше его электрическое сопротивление. Чем меньше площадь поперечного сечения проводника электричества, тем больше электрическое сопротивление. Пример с коридором: чем длиннее коридор, тем дольше и труднее путь. В цепях, в которых электрический ток должен производить большую теплоту например, в обогревателях , используют проводники с большим удельным сопротивлением, например, нихром.

Току труднее течь, увеличивается тепловое движение частиц, в результате проводник нагревается. У алюминия низкое удельное сопротивление, поэтому его можно использовать для передачи электроэнергии. Резисторы имеются во всех телевизорах, компьютерах, радиоприёмниках и т.
Чтобы изменить силу тока в электрической цепи, используют реостаты. Реостат — прибор с переменным сопротивлением. Резисторы Реостаты. Следующая теория. Нашёл ошибку? Сообщи нам!

Урок №2. Напряжение и сопротивление. Закон Ома. Мощность и работа.
Почему чем меньше сопротивление тем меньше напряжение, а если сопротивление больше, то и напряжение больше? Pineapple в сообщении писал а :. Оффтоп Ну это же очевидно, чем сильнее она сопротивляется, тем большее напряжение требуется, чтобы это преодолеть. А если почти не сопротивляется, то и напрягаться почти не надо А если например есть проводник с сопротивлением 10 и на его подается В, то какое напряжение будет в этом проводнике?
Отсюда: чем больше сила тока, тем больше напряжение. То есть здесь две управляемые величины это напряжение и сопротивление.
Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи (Гребенюк Ю.В.)
Основным законом электротехники, при помощи которого можно изучать и рассчитывать электрические цепи, является закон Ома, устанавливающий соотношение между током, напряжением и сопротивлением. Необходимо отчетливо понимать его сущность и уметь правильно пользоваться им при решении практических задач. Часто в электротехнике допускаются ошибки из-за неумения правильно применить закон Ома. Закон Ома для участка цепи гласит: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Если увеличить в несколько раз напряжение, действующее в электрической цепи, то ток в этой цепи увеличится во столько же раз. А если увеличить в несколько раз сопротивление цепи, то ток во столько же раз уменьшится. Подобно этому водяной поток в трубе тем больше, чем сильнее давление и чем меньше сопротивление, которое оказывает труба движению воды. В популярной форме этот закон можно сформулировать следующим образом: чем выше напряжение при одном и том же сопротивлении, тем выше сила тока и в то же время чем выше сопротивление при одном и том же напряжении, тем ниже сила тока.
Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление
Каждый вейпер должен понимать основные физические процессы, которые происходят в электронном испарителе при подаче напряжения. Не только ради безопасности, но и для того, чтобы эффективно использовать возможности устройства. Работа любого электронного испарителя строится на принципах закона Ома. Закон Ома был открыт в году немецким физиком Георгом Омом.
Сравните сопротивления и удельные сопротивления новых проводников и исходного. Каким будет сопротивление двужильного проводника, полученного из двух половин исходного провода?
Физика 8 класс: Зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление — тест онлайн
У вас уже есть абонемент? На предыдущих уроках мы рассматривали две важные характеристики тока — это сила и напряжение. Для того чтобы выяснить, как эти величины связаны между собой, мы рассмотрим влияние электрических элементов на прохождение тока в цепи и введём понятие электрического сопротивления. Проведём эксперимент, для этого соединим источник тока с проводником резистором , к которому последовательно подключим амперметр для измерения силы тока на резисторе , а параллельно — вольтметр для измерения напряжения на резисторе см. Первоначально, при напряжении 1 В, сила тока равна 1 А.
Как рассчитать силу тока – практические советы для домашнего электрика
Просмотр полной версии : Чем выше Ом тем больше Ватт? Форум о вейпинге eKurilka. Часто вижу таблицу, согласно которой, чем выше значение Ом тем большее напряжение необходимо подавать на спираль. Растолкуйте, так ли это или я что то не так понимаю. Вот удивляюсь я народу Вроде человек нормально спросил, зачем в школу отправлять? Может он гуманитарий — как я!?
Чему равна сила тока в проводнике сопротивлением R = 2,0 кОм при напряжении на нем Чем выше его сопротивление, тем больше наклон графика.
Сила тока в проводнике зависит не только от напряжения электрического поля в нём. Она зависит ещё от самого проводника: от его формы, размеров, от того, из какого материала он сделан.

При одном и том же напряжении поля токи в разных проводниках будут различными. Возьмём кусок медной проволоки длиной в метров с поперечным сечением в 4 квадратных миллиметра.
В природе существует два основных вида материалов, проводящие ток и не проводящие диэлектрики. Отличаются эти материалы наличием условий для перемещения в них электрического тока электронов. Из токопроводящих материалов медь, алюминий, графит, и многие другие , делают электрические проводники, в них электроны не связаны и могут свободно перемещаться. В диэлектриках электроны привязаны к атомам намертво, поэтому ток в них течь не может. Из них делают изоляцию для проводов, детали электроприборов. Для того чтобы электроны начали перемещаться в проводнике по участку цепи пошел ток , им нужно создать условия.

Для тех кто плохо разбирается что такое ток, напряжение и сопротивление : Простая и понятная картинка. Почему у нас в учебниках такой не было
Вход Регистрация. Поиск по сайту. Учебные заведения. Проверочные работы. Отправить отзыв. Соберём цепь, изображённую на рисунке.
Характеристикой тока в цепи служит величина, называемая силой тока I. Единица измерения силы тока — 1 ампер 1 А. Определение единицы силы тока основано на магнитном действии тока, в частности на взаимодействии параллельных проводников, по которым идёт электрический ток.

Характер сопротивления, длина кабеля и тепловыделение
Возможно, вам следует взглянуть на это с точки зрения напряжения, которое не является постоянным, но вместо этого мы поддерживаем постоянный ток.
Я представлю короткий кабель в виде одного резистора со значением R. Мы можем моделировать более длинные и длинные кабели как несколько секций исходного короткого кабеля, соединенных вместе, что похоже на последовательное соединение множества сопротивлений:
^{имитация этой схемы — Схема создана с помощью CircuitLab}
Я старался поддерживать одинаковый ток в каждой цепи, 1 А, за счет увеличения напряжения во всей цепи. Обратите внимание, что по правилу делителя потенциала результирующее напряжение на каждом участке кабеля должно быть 1 В, чтобы возникла эта ситуация.
Разность потенциалов между двумя точками — это количество потенциальной энергии (в электронвольтах), теряемой каждым зарядом при перемещении между этими точками. Когда электрон движется от одного конца каждой секции к другому, он проходит через 1 В разности потенциалов. Каждый электронвольт потенциальной энергии, с которой электрон стартовал в начале каждого участка, на короткое время стал кинетической энергией, а затем стал тепловой энергией после его взаимодействия («столкновения») со стационарными зарядами в ядрах атомов этого участка.
Каждая секция нагревается на одинаковую величину для каждого отдельного заряда, совершающего путешествие из одного конца в другой конец этой секции. Таким образом, при условии равномерного распределения заряда по всему металлу кабеля каждая секция будет нагреваться на одинаковую величину в секунду. Эта скорость нагрева представляет собой «мощность», определяемую выражением \$ P = I \times V \$
Обратите внимание, что ток секции I одинаков во всех случаях (1 А), а разность потенциалов секции V одинакова во всех случаях (1 В). ), поэтому рассеиваемая мощность в каждой секции (нагрев в данном случае чистого сопротивления) одинаков.
Следовательно, с точки зрения постоянного тока в однородном проводнике легко понять, почему общая мощность на единицу длины также постоянна. Вы можете увеличивать длину настолько, насколько хотите, и пока ток не изменится, мощность, рассеиваемая в виде тепла в любом данном миллиметре кабеля, не изменится. Другими словами, один конец кабеля нагревается точно так же, как и другой, или любая точка между ними, и вы не получаете никаких горячих точек.
Однако, если вы поддерживаете постоянное напряжение на кабеле и изменяете длину кабеля, результат будет совсем другим:
^{имитация этой цепи одиночная длина кабеля в пять раз больше, чем мощность, рассеиваемая по всей длине более длинного кабеля. Каждая отдельная секция длинного кабеля рассеивает в 5 раз меньше, чем одиночная секция короткого кабеля! Каждый электрон, совершающий весь путь в верхней цепи, отдает 5 эВ энергии нагрева на 1 м кабеля, тогда как каждый электрон в нижней цепи отдает свои 5 эВ на протяжении всей 5-метровой длины.}
Вот почему более короткий кабель может сильно нагреваться, а более длинный остается относительно холодным, но это потому, что условия, в которых он работает, очень разные. На этот раз мы позволили току изменяться в зависимости от общего сопротивления самого кабеля.
Различные сценарии реальной жизни могут представлять собой сочетание этих двух ситуаций: постоянный ток или постоянное напряжение. Например, в домашнем распределении электроэнергии мы полагаемся на кабели подачи питания, имеющие очень низкое сопротивление, так что они «сбрасывают» очень небольшой процент полного напряжения 240 В переменного тока (или 120 В). Нам нужен как можно больший кусок этих 240 В на устройстве.
При питании чайника от сети длина кабеля к этому чайнику не имеет большого значения. Даже при удвоении его длины и удвоении общего сопротивления кабеля это сопротивление ничтожно мало по сравнению с нагревательным элементом чайника. Напряжение на чайнике изменится очень мало, а ток через него останется почти неизменным, и по причинам, которые я описал выше в объяснении «постоянного тока», нагрев на единицу длины кабеля также останется прежним.
Однако, когда сопротивление устройства сравнимо с сопротивлением его питающих кабелей, история становится больше похожей на второй сценарий, в котором ток очень сильно зависит от этих кабелей, а более короткие кабели потенциально могут сильно нагреваться.
Электрический нагрев сопротивлением | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Электрический резистивный нагрев на 100 % энергоэффективен в том смысле, что вся поступающая электрическая энергия преобразуется в тепло. Однако большая часть электроэнергии производится с помощью угольных, газовых или масляных генераторов, которые преобразуют только около 30% энергии топлива в электричество. Из-за потерь при производстве и передаче электроэнергии электрическое тепло зачастую дороже, чем тепло, производимое в домах или на предприятиях, где используются приборы внутреннего сгорания.
Если единственным вариантом является электричество, тепловые насосы предпочтительнее в большинстве климатических условий, поскольку они легко сокращают потребление электроэнергии на 50 % по сравнению с электрическим обогревом. Могут быть некоторые исключения, например, в климате с таким небольшим количеством отопительных дней, что стоимость обогрева электрическим сопротивлением незначительна.
Электрическое отопление сопротивлением также может иметь смысл для пристройки к дому, если нецелесообразно расширять существующую систему отопления для снабжения теплом новой пристройки.
Типы электрических нагревателей сопротивления
Нагрев электрическим сопротивлением может подаваться от централизованных электропечей с принудительной подачей воздуха или от обогревателей в каждом помещении. Комнатные обогреватели могут состоять из электрических плинтусных обогревателей, электрических настенных обогревателей, электрических обогревателей или электрических обогревателей.
Электрические печи
Эксплуатация электрических печей дороже, чем других систем электрического сопротивления, из-за потерь тепла в воздуховодах и дополнительной энергии, необходимой для распределения нагретого воздуха по всему дому (что характерно для любой системы отопления, в которой для распределения используются воздуховоды). Нагретый воздух подается по всему дому по приточным каналам и возвращается в топку по обратным каналам. Если эти воздуховоды проходят через неотапливаемые помещения, они теряют часть своего тепла за счет утечки воздуха, а также излучения и конвекции с поверхности воздуховода.
Вентиляторы (большие вентиляторы) в электрических печах перемещают воздух через пакет из трех-семи катушек электрического сопротивления, называемых элементами, каждая из которых обычно имеет номинальную мощность пять киловатт. Нагревательные элементы печи включаются поэтапно, чтобы не перегружать электрическую систему дома. Встроенный термостат, называемый ограничителем, предотвращает перегрев. Этот ограничитель может отключить печь, если вентилятор выйдет из строя или если грязный фильтр блокирует поток воздуха.
Как и в случае любой печи, важно очищать или заменять фильтры печи в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы система работала с максимальной эффективностью.
Электрические плинтусные обогреватели
Электрические плинтусные обогреватели представляют собой зональные обогреватели, управляемые термостатами, расположенными в каждой комнате. Плинтусные обогреватели содержат электрические нагревательные элементы, заключенные в металлические трубы. Трубы, окруженные алюминиевыми ребрами для облегчения теплопередачи, проходят по всей длине корпуса нагревателя плинтуса или шкафа. Когда воздух внутри обогревателя нагревается, он поднимается в комнату, а более холодный воздух втягивается в нижнюю часть обогревателя. Некоторое количество тепла также излучается трубой, ребрами и корпусом.
Плинтусные обогреватели обычно устанавливаются под окнами. Там поднимающийся теплый воздух противодействует падающему прохладному воздуху из холодного оконного стекла. Плинтусные обогреватели редко размещают на внутренних стенах, потому что стандартная практика обогрева заключается в подаче тепла по периметру дома, где происходят самые большие потери тепла.
Плинтусные обогреватели должны располагаться не менее чем на три четверти дюйма (1,9 сантиметра) над полом или ковром. Это делается для того, чтобы более холодный воздух на полу проходил под ребрами радиатора и через них, чтобы его можно было нагреть. Утеплитель также должен плотно прилегать к стене, чтобы теплый воздух не проходил за ним и не испачкал стену частицами пыли.
Качество плинтусных обогревателей значительно различается. Более дешевые модели могут быть шумными и часто плохо контролируют температуру. Ищите этикетки от Underwriter’s Laboratories (UL) и Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA). Сравните гарантии различных моделей, которые вы рассматриваете.
Электрические настенные обогреватели
Электрические настенные обогреватели состоят из электрического элемента с отражателем позади него для отражения тепла в помещение и, как правило, вентилятора для перемещения воздуха через обогреватель. Обычно они устанавливаются на внутренних стенах, поскольку установка на наружной стене затрудняет изоляцию.
Системы контроля
Все типы электронагрева контролируются термостатом. В плинтусных нагревателях часто используется термостат сетевого напряжения (термостат напрямую регулирует мощность, подаваемую на нагревательное устройство), в то время как в других устройствах используются термостаты низкого напряжения (термостат использует реле для включения и выключения устройства). Термостаты сетевого напряжения могут быть встроены в нагреватель плинтуса, однако они часто не точно определяют температуру в помещении. Вместо этого лучше использовать удаленный сетевой или низковольтный термостат, установленный на внутренней стене. Доступны как сетевые, так и низковольтные термостаты в виде программируемых термостатов для автоматического снижения температуры ночью или во время вашего отсутствия.
Плинтусные обогреватели подают тепло в каждую комнату индивидуально, поэтому они идеально подходят для зонального отопления, которое предполагает обогрев занятых комнат в вашем доме, позволяя нежилым помещениям (таким как пустые комнаты для гостей или редко используемые комнаты) оставаться более прохладным. Зональное отопление может обеспечить экономию энергии более чем на 20% по сравнению с обогревом всей площади вашего дома.
Зональный обогрев наиболее эффективен, когда более холодные части вашего дома изолированы от нагретых частей, что позволяет различным зонам работать независимо друг от друга. Обратите внимание, что более прохладные части вашего дома по-прежнему должны нагреваться до температуры значительно выше нуля, чтобы избежать замерзания труб.