Расчетные формулы при работе с проволокой
Расчеты по формулам более точны, чем по таблицам, и необходимы тех случаях, когда в таблицах отсутствуют нужные данные. Сопротивление провода (в омах) вычисляется по формуле
р-удельное сопротивление (по таблице); I-длина провода, м; s-площадь поперечного сечения провода, мм2; d-диаметр провода,
Длина провода из этих выражений определяется по формулам
Площадь поперечного сечения провода подсчитывается по формуле
Сопротивление R2 при температуре t2 может быть определено по формуле
a-температурный коэффициент электросопротивления (из таблицы 1), R1 - сопротивление при некоторой начальной температуре t1.
Обычно за t1 принимают 18°С, и во всех приведенных таблицах показана величина R1 для t1=18°С.
Допустимая сила тока при заданной норме плотности тока А/мм2 находится из формулы
Необходимый диаметр провода по заданной силе тока определяют формуле
если норма нагрузки А=2 а/мм2, то формула принимает вид:
Ток плавления для тонких проволочек с диаметром до 0,2 мм подсчитывается по формуле
где d - диаметр провода, мм; k - постоянный коэффициент, равный для меди 0,034, для никелина 0,07, для железа 0,127. Диаметр провода отсюда будет:
Таблица 1.
|
Материал |
Удельное сопротивление, Ом x мм2 м (р) |
Удельный вес, r/см" |
Температурный коэффициент электросопротивления (a) |
Температура плавления,°С |
Максимальная рабочая температура, °С |
|
Медь |
0,0175 |
8,9 |
+0,004 |
1085 |
, |
|
Алюминий |
0,0281 |
2,7 |
+0,004 |
658 |
- |
|
Железо |
0,135 |
7,8 |
+0,005 |
1530 |
- |
|
Сталь |
0,176 |
7,95 |
+0,0052 |
-. |
- |
|
Никелин |
0,4 |
8,8 |
+0,00022 |
1100 |
200 |
|
Константан |
0,49 |
8,9 |
-0,000005 |
1200 |
200 |
|
Манганин |
0,43 |
8,4 |
+0,00002 |
910 |
110 |
|
Нихром |
1.1 |
8,2 |
+0,00017 |
1550 |
1000 |
Основные данные для расчета нагревательных элементов
|
Допустимая сила тока, А |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Диаметр нихромовой проволоки при температуре 700 С, мм |
0,17 |
0,3 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
|
Площадь поперечного сечения проволоки, мм2 |
0,0227 |
0,0707 |
0,159 |
0,238 |
0,332 |
0,442 |
0,57 |
Подставляя полученные значения в формулу
где l-длина проволоки, м; S-сечение проволоки, мм2; R-сопротивление проволоки. Ом; р-удельное сопротивление проволоки (для нихрома р =1,1, для фехраля р=1,3), Ом*мм2/м, получим необходима длину проволоки для нагревательного элемента.
При эксплуатации электрорадиотехнической аппаратуры необходимо знать сечение монтажных проводов - в зависимости от величины проходящего по ним тока. В таблице приведены максимально допустимые токи нагрузки для медных проводов различного сечения.
Допустимые токи нагрузки медных проводов (монтажных)
|
Параметр |
Сечение провода, мм2 |
||||||||||||||
|
0,05 |
0,07 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0.7 |
i |
1 ,5 |
2 |
2,5 |
4 |
6 |
11 |
|
|
Наибольший допустимый ток, А |
0,7 |
1 |
1,3 |
2,5 |
3,5 |
4 |
5 |
7 |
10 |
14 |
17 |
20 |
25 |
30 |
54 |
Литература:
В.Г.Бастанов. 300 практических советов. Московский рабочий, 1986.