Расчет нагревателя из нихромовой проволоки

Средний рейтинг
Еще нет оценок

Расчет нагревателя из нихромовой проволоки

Исходные данные:

* Мощность нагревателя (P)
* Напряжение питания (U)
* Материал проволоки: нихром (ρ = 1,05 мОм·м)

Этапы расчета:

1. Определение рабочего тока (I):

«`
I = P / U
«`

2. Определение сопротивления проволоки (R):

«`
R = U / I
«`

3. Определение диаметра проволоки (d) с использованием формулы сечения:

«`
A = πd² / 4
«`

где A = R / ρ

4. Определение длины проволоки (L):

«`
L = ρAR / U
«`

5. Проверка температуры плавления и определение допускаемой температуры нагрева:

Температура плавления нихрома составляет 1450 °C. Допускаемая температура нагрева на 200 °C меньше температуры плавления:

«`
T_доп = 1450 — 200 = 1250 °C
«`

6. Расчет отношения длины к диаметру (L/d):

«`
L/d = (Pρ) / (4πU²T_доп)
«`

7. Подбор необходимой проволоки из справочника:

Найдите проволоку с соответствующим отношением L/d и рассчитайте ее длину и диаметр.

Пример:

Исходные данные:

* P = 100 Вт
* U = 12 В
* ρ = 1,05 мОм·м

Расчет:

1. I = 100 / 12 = 8,33 А
2. R = 12 / 8,33 = 1,44 Ом
3. A = 1,44 / 1,05 = 1,37 мм²
4. d = √(4A/π) = √(4 x 1,37 / π) = 1,32 мм
5. L = 1,05 x 1,37 x 1,44 / 12 = 1,32 м
6. L/d = (100 x 1,05) / (4π x 12² x 1250) = 50,5 мм/мм
7. Проволока с L/d = 50,5 мм/мм может быть найдена в справочнике. Подходящая проволока: D = 1,32 мм, L = 1,32 м.