Высокий ток плавления гаечного ключа

11

Просто пара парней делают забавные вещи с трансформатором тока низкого напряжения . Одной из вещей является установка гаечного ключа на кирпич и касание двух концов чрезвычайно толстым медным кабелем, несущим несколько тысяч ампер.

Гаечный ключ тогда становится красным горячим и тает. И тут мы подходим к вопросу:

Почему гаечный ключ сначала становится горячим на концах, а затем ближе к центру? Я бы подумал, равномерный ток будет нагревать его равномерно

current resistance

— Дирк Брюер
источник

11

Перед тем, как перейти по ссылке «Держу пари, это фотонная индукция». [щелчок] "Да"

— Коннор Вольф

2

Просматривая видео, я вижу, что самые узкие части гаечного ключа нагреваются первыми. Это вполне ожидаемо.

— Горячая Ликс

13

Есть нагрев от точек контакта, но недостаточно, чтобы они стали красными. Больше тепла исходит от тонкого сечения. Когда оба источника нагревают металл, он нагревается сильнее, чем остальная часть тонкого сечения, вызывая повышение сопротивления при нагреве, что приводит к более локальному нагреву (положительная обратная связь) и т. Д., Так что концы тонкого сечения сначала нагреваются и горячая область распространяется к центру тонкого сечения.

Для запуска положительной обратной связи в данном разделе может потребоваться только относительно небольшая разница температур. Смотрите, например, эту кривую.

— Спехро Пефхани
источник

Не будет ли это негативной обратной связью? По мере повышения температуры удельное сопротивление также увеличивается.

— Тодд Сьюэлл

1

@ToddSewell Рассмотрим площадь поперечного сечения A гаечного ключа длиной x. Ток я течет. Мощность, рассеиваемая в этом сегменте, равна I ^ 2 * rho * x / A. Чем выше удельное сопротивление и меньше площадь поперечного сечения, тем больше мощности рассеивается в этом срезе. Или, если посмотреть на это с другой стороны, если вы подключите резистор 1 Ом последовательно с резистором 1 кОм по сети, то 1 Ом будет оставаться холодным, а 1 кОм будет очень жарко.

— Спехро Пефхани

1

Ах, конечно, нам нужно смотреть на власть, я думал о текущей. Спасибо!

— Тодд Сьюэлл

1

@ToddSewell из-за а ток постоянный, контур обратной связи положительный.

п знак равно р я^{2}

$P=RI^2$

— Кроули

11

Плотность тока, в которой вы контактируете, намного больше, чем плотность тока на пару сантиметров дальше в гаечный ключ / гаечный ключ. Это один момент.

Контактное сопротивление намного больше, когда медные провода соприкасаются.

Обе эти точки заставляют ключ сначала нагреваться на концах.

— Энди ака
источник

7

Наибольшее сопротивление изначально находится в точках, где соединяются ваши проводники. Как общее правило, высокоуглеродистая сталь имеет слегка отрицательный температурный коэффициент (NTC) сопротивления, то есть сопротивление уменьшается с повышением температуры, поэтому, когда гайковерт нагревается, сопротивление падает по всей длине до более равномерного уровня.

— JRaef
источник

1

Закон Ома работает там одним из самых образовательных способов.

п знак равно U я

$P=UI$

р знак равно \frac{U}{я},

$R=\frac UI.$

п знак равно р я^{2},

$P=RI^2.$

Самое высокое сопротивление на контакте между гаечным ключом и зажимами, и поперечное сечение там тоже самое низкое, поэтому свечение начиналось там и распространялось по всему гаечному ключу.

Это означает:

чем выше ток, тем выше мощность нагрева и, следовательно, выше температура
чем выше сопротивление, тем выше мощность нагрева. (Нужно обеспечить более высокое напряжение, чтобы выдержать тот же ток)

Дополнительно:

металлы имеют более высокое сопротивление при нагревании, поэтому горячие детали нагреваются еще больше
Чем тоньше и длиннее проводник, тем выше сопротивление, поэтому узкая часть нагревается больше
Более тонкая часть имеет меньший вес, поэтому ее температура поднимается еще быстрее,
Металлы обычно имеют более высокую теплопроводность, поэтому тепло распространяется по гаечному ключу, эффективно увеличивая сопротивление в «холодных» частях.

— Crowley
источник

Высокий ток плавления гаечного ключа - что происходит?