Πώς να υπολογίσετε τη φέρουσα ικανότητα του Silver

Τα ηλεκτρικά κυκλώματα σε κινητό τηλέφωνο , ψυγείο , φωτιστικό γραφείου και ό, τι άλλο ηλεκτρονικό σας έχουν σχεδιαστεί σύμφωνα με ορισμένους κανόνες . Οι κανόνες αυτοί διέπουν τα πράγματα , όπως το ποια ισχύς του λαμπτήρα μπορεί να τεθεί σε μια υποδοχή , το πάχος των καλωδίων πρέπει να είναι και πόσο καιρό τα καλώδια μπορεί να είναι. Οι κανόνες για την προστασία των καλωδίων από να πάρει πάρα πολύ καυτό .



Το ποσό που ένα σύρμα ζεσταίνει εξαρτάται από την ποσότητα του ρεύματος λειτουργίας μέσα από αυτό και η αντίσταση του σύρματος . Η αντίσταση του σύρματος εξαρτάται από τη γεωμετρία του: πλέον καλώδια έχουν υψηλότερη αντίσταση, ενώ τα σύρματα μεγαλύτερης διαμέτρου έχουν χαμηλότερη αντίσταση . Η αντίσταση του σύρματος εξαρτάται επίσης από το υλικό που είναι κατασκευασμένο από : το ίδιο σχήμα σύρμα κατασκευασμένο από αλουμίνιο ή από ασήμι θα έχει μια διαφορετική αντίσταση . Για να προσδιοριστεί η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του αργύρου , θα πρέπει να υπολογίσετε πόσο ρεύμα ασήμι μπορεί να μεταφέρει προτού να πάρει πάρα πολύ καυτό . Οδηγίες
Η 1

Συλλέξτε πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητες του αργύρου . Θα χρειαστείτε την ειδική αντίσταση , η οποία δείχνει πόσο ένα υλικό αντιστέκεται ηλεκτρικό ρεύμα ? η πυκνότητα μάζας , η οποία είναι ένα μέτρο του πόσο βαρύ ένα ορισμένο ποσό του υλικού είναι ? . και η ειδική θερμότητα , η οποία μετρά πόσο εύκολα το υλικό αλλάζει θερμοκρασία όταν απορροφά την ενέργεια

Σύμφωνα με Periodictable.com , καθορίζουν την αντίσταση του αργύρου από τον υπολογισμό : rho_r , είναι 1,6 x 10 ^ -8 μέτρων - Ω ? η πυκνότητα της μάζας , rho_m , είναι 10,49 g /cm ^ 3 ? η ειδική θερμότητα , C , είναι 235 joules /kg - Κέλβιν . 2

Καθορίστε τη γεωμετρία ασημένιο σύρμα σας . Η αντίσταση εξαρτάται από τη γεωμετρία .

Για παράδειγμα , θα μπορούσατε να έχετε ένα κομμάτι 30 εκατ. από 20 gauge σύρμα , το οποίο έχει έκταση 0,5 τετραγωνικά χιλιοστά .
Εικόνων 3

υπολογίζει την αντίσταση του σύρματος σας. Η αντίσταση δίνεται από τους χρόνους αντίστασης το μήκος /περιοχή. Η αντίσταση καθορίζει πόση ενέργεια θα απορροφηθεί από το σύρμα όταν το ρεύμα ταξιδεύει μέσα . Για παράδειγμα , R = rho_r xl /περιοχή = 1,6 x 10 ^ -8 m - Ω χ 0,3 m /( 5 x 10 ^ -7 m ^ 2 ) = 9,6 x 10 ^ -4 ohm.
Η 4

Υπολογίστε τη μέγιστη επιτρεπτή θερμοκρασία . Αυτή η θερμοκρασία θα μπορούσε να είναι το σημείο τήξης της μόνωσης συρμάτων , η θερμοκρασία ανάφλεξης του τυπωμένου κυκλώματος ή --- στην πιο ακραία περίπτωση είναι δυνατόν --- το σημείο τήξεως του υλικού. Για αυτό το παράδειγμα , ας υποθέσουμε ότι η μέγιστη θερμοκρασία 200 βαθμούς C , μία κοινή ονομαστική θερμοκρασία για τη μόνωση .
5

Καθορίστε τον τρόπο τις αλλαγές της θερμοκρασίας , όπως σύρμα σας απορροφά την ενέργεια . Θα τον υπολογισμό της ενέργειας το σύρμα απορροφά σε Joules , μια μονάδα ενέργειας . Τον υπολογισμό της αύξησης της θερμοκρασίας ανά Joule ενέργειας στο σύρμα . Η άνοδος της θερμοκρασίας δίνεται από το αντίστροφο της θερμοχωρητικότητας φορές η μάζα του σύρματος , η οποία είναι rho_m χ μήκος χ περιοχής .

Για παράδειγμα , το σύρμα έχει μάζα rho_m χ μήκος χ = περιοχής . 0105 kg /cm ^ 3 x 30 εκατοστά χ 0,005 cm ^ 2 = 0,0016 kg . Πολλαπλασιάστε αυτό με τη θερμοχωρητικότητα και αναποδογυρίστε το αποτέλεσμα για να πάρει το συντελεστή θερμοκρασίας , Tc : 1 /( 235 J /kg - K x 0,0016 kg) = 2,6 K /J. Δηλαδή , το σύρμα θα αυξηθεί η θερμοκρασία κατά 2,6 βαθμούς Κέλβιν ( το οποίο είναι το ίδιο με 2,6 βαθμούς C ) για κάθε joule ενέργειας διαχέεται στο σύρμα
Η 6 Heat είναι ο εχθρός των ηλεκτρικών κυκλωμάτων : . Υπερθερμασμένο σύρμα μπορεί να βλάψει το κύκλωμα ή ακόμα και να ξεκινήσει μια πυρκαγιά .

Υπολογίστε το ποσό του τρέχοντος το σύρμα μπορεί να λάβει πριν από την επίτευξη της μέγιστης θερμοκρασίας . Η ισχύς που καταναλώνεται σε μια αντίσταση δίνεται από τις τρέχουσες τετράγωνο φορές η αντίσταση , έτσι ώστε το μέγιστο συνολικό ρεύμα δίνεται από I_total = sqrt ( ( μέγιστη θερμοκρασία - αρχική θερμοκρασία ) /( Tc x R) )

σας . βρήκε τη μέγιστη θερμοκρασία στο Βήμα 4 , βρήκατε Tc στο βήμα 5 , και υπολογιζόμενο R στο Βήμα 3 Για παράδειγμα , ας υποθέσουμε ότι το κύκλωμα ξεκινά στους 25 βαθμούς C , έτσι ώστε το μέγιστο ρεύμα δίνεται από I_total = sqrt ( ( 200 . - 25 ) /( 2,6 x 9,6 x 10 ^ -4 ) ) = 265 αμπέρ .
Η 7

Αποφασίστε πόσο χρόνο το σύρμα πρέπει να μεταφέρει ρεύμα . Διαιρέστε το συνολικό ρεύμα από το χρονικό διάστημα που το σύρμα θα πρέπει να μεταφέρουν ρεύμα. Για παράδειγμα , μπορεί να έχετε ένα κύκλωμα που θα στείλει ρεύμα μέσα από ασημένιο σύρμα σας για δύο λεπτά --- 120 δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, το μέγιστο μέσο ρεύμα θα μπορούσε να φέρει θα είναι 265 amps/120 δευτερόλεπτα : . 2.2 amps
Η
εικόνων