구리를 사용하여 간단히 설명하는 열 제한 전류 밀도

구리의 다른 특성

• 예를 들어, 케이블을 구리로 만들어야 하는지 알루미늄으로 만들어야 하는지에 관해서는 물질의 다양한 특성을 비교합니다.
• 알루미늄은 구리보다 가볍기 때문에 무게가 문제가 되는 경우 알루미늄으로 파이프를 만드는 것이 합리적일 수 있습니다.
• 그러나 알루미늄은 저항이 더 높기 때문에 더 큰 단면을 선택해야 하므로 무게 이점을 상쇄할 수 있습니다.
• 가열하면 알루미늄이 더 많이 팽창하므로 결정을 내릴 때도 이를 고려해야 합니다.
• 구리의 열 제한 전류 밀도는 154A/mm입니다.², 알루미늄 102A/mm의 동안² 에 해당합니다.


구리선의 저항 - 특정 저항에 대해 알아야 할 사항

전기가 인류에게 알려지면서 우리는 특별한 ...

특히 후자의 값은 필요한 케이블 단면적을 계산할 때 매우 중요합니다.

열 제한 전류 밀도의 중요성

• 전선에 전류를 흐르게 하면 전선이 가열됩니다. 이 가열은 더 높은 전류 강도를 증가시키고 와이어를 이 전류에 더 오래 노출시킵니다.
• 냉각이 일어나지 않으면 P = I² R 및 Q = P t. 그래서 Q = 나² R t. 따라서 온도는 시간에 선형적으로 의존하고 현재 강도의 제곱에 의존한다고 가정할 수 있습니다.
• 특정 전류가 정확히 1초 동안 와이어에 흐르게 하면 와이어가 특정 온도까지 가열됩니다. 따라서 급격한 온도 상승은 예상할 수 없습니다.
• 온도가 증가함에 따라 증가하는 브라운 분자 운동 때문에 전자가 와이어를 통해 흐르는 것이 점점 더 어려워집니다. 따라서 따뜻한 전선은 저항이 더 높기 때문에 저항 R은 일정하지 않습니다.
• 특정 암페어를 초과하자마자 저항이 갑자기 증가하여 열이 발생합니다. 이것이 열 제한 전류 밀도가 의미하는 것입니다.
• 정의에 따르면 이것은 전류가 1mm의 케이블 단면적을 가질 때 달성됩니다.² 1초에 200K의 온도 상승을 일으킵니다.

따라서 이러한 온도 상승 없이 케이블을 통해 1,000A를 보내려면 구리 케이블의 단면적이 1000A 이상이어야 합니다: 154A/mm

² = 6.5mm² 가지고. 예를 들어, 알루미늄으로 라인을 만든 경우 1000A: 102A/mm여야 합니다.² = 9.8mm² 가지고.