Gustoća struje koja ograničava toplinu jednostavno se objašnjava pomoću bakra

Različita svojstva bakra

• Na primjer, kada se radi o tome treba li kabel biti izrađen od bakra ili aluminija, uspoređuju se različita svojstva tvari.
• Aluminij je lakši od bakra, pa ima smisla napraviti cijev od aluminija ako brine težina.
• No aluminij ima veći otpor pa se zbog toga mora odabrati veći presjek koji može poništiti prednost u težini.
• Pri zagrijavanju aluminij se više širi, što se također mora uzeti u obzir pri donošenju odluke.
• Toplinska granična gustoća struje bakra je 154 A / mm², dok je aluminijska 102 A / mm² iznosi.


Otpornost bakrene žice - ono što trebate znati o njenoj specifičnoj otpornosti

Budući da je čovječanstvu poznata električna energija, poznati su nam posebni ...

Posebno je ova posljednja vrijednost od velike važnosti za izračun potrebnog presjeka kabela.

Važnost toplinske ograničavajuće gustoće struje

• Kad propustite struju kroz žicu, žica će se zagrijati. Ovo zagrijavanje povećava jačinu struje i što duže izlažete žicu ovoj struji.
• Ako nema hlađenja, vrijedi da je P = I² R i Q = P t. Dakle Q = I² R t. Dakle, možete pretpostaviti da temperatura linearno ovisi o vremenu i na kvadrat o jakosti struje.
• Ako pustite određenu struju da teče kroz žicu točno jednu sekundu, žica će se zagrijati do određene temperature. Stoga se ne očekuje nagli porast temperature.
• Zbog Brownovog molekularnog gibanja, koje se povećava s porastom temperature, elektroni postaju sve teži teći kroz žicu. Dakle, otpor R nije stalan jer topla žica ima veći otpor.
• Čim premašite određenu amperažu, doći će do naglog povećanja otpora, a time i topline. To je ono što se podrazumijeva pod termički ograničavajućom gustoćom struje.
• Prema definiciji, to se postiže kada struja ima presjek kabela od 1 mm² uzrokuje povećanje temperature za 200 K u jednoj sekundi.

Dakle, ako želite poslati 1000 A kroz kabel bez ovog povećanja temperature, bakreni kabel mora imati presjek veći od 1000 A: 154 A / mm² = 6,5 mm² imati. Na primjer, ako ste liniju napravili od aluminija, ona bi morala biti 1000 A: 102 A / mm² = 9,8 mm² imati.