스패너를 녹이는 고전류-무슨 일입니까?

DIY 저전압 초고 전류 변압기로 재미있는 일을 하는 두 사람 만 있습니다. 그중 하나는 벽돌에 스패너를 놓고 수천 암페어를 운반하는 매우 두꺼운 구리 케이블로 두 끝을 만지는 것입니다.

그러면 스패너가 빨간색으로 뜨거워지고 녹습니다. 그리고 여기서 우리는 질문에 도달합니다.

스패너가 먼저 끝에서 빨간색으로 뜨거워졌다가 나중에 중앙을 향해 왜 뜨거워 집니까? 나는 균일 한 전류가 고르게 가열했을 것이라고 생각했을 것입니다.

접점에서 열이 발생하지만 빨간색으로 변하기에는 충분하지 않습니다. 얇은 부분에서 더 많은 열이 발생합니다. 두 소스가 금속을 가열하는 경우 금속이 얇은 부분의 나머지 부분보다 더 뜨거워지면서 가열 될 때 저항이 상승하여 더 많은 국부적 가열 (긍정적 피드백) 등이 발생하여 얇은 부분의 끝이 먼저 뜨거워지고 고온 영역은 얇은 섹션의 중심을 향해 전파됩니다.

주어진 섹션에서 긍정적 인 피드백을 시작하려면 온도 차이가 비교적 적을 수 있습니다. 예를 들어, 참조 이 곡선을.

접촉하는 전류 밀도는 스패너 / 렌치에 몇 cm 더 떨어진 전류 밀도보다 훨씬 큽니다. 그게 한 가지입니다.

구리선이 접촉 할 때 접촉 저항이 훨씬 큽니다.

이 두 지점 모두 렌치 끝이 먼저 뜨거워집니다.

가장 높은 저항은 처음에 도체가 연결된 지점에 있습니다. 일반적으로 고 탄소강은 저항의 약간 음의 온도 계수 (NTC)를가집니다. 즉, 온도가 증가함에 따라 저항이 감소하므로 렌치가 가열되면 저항이 전체 길이에 걸쳐 더 균일 한 수준으로 떨어집니다.

옴의 법칙은 가장 교육적인 방법 중 하나로 작동합니다.

가장 높은 저항은 스패너와 클램프 사이의 접촉에 있으며 교차는 또한 가장 낮기 때문에 빛이 시작되어 전체 스패너를 통해 전파됩니다.

그 의미는:

• 더 높은 전류, 더 높은 가열 전력 및 더 높은 온도
• 저항이 높을수록 가열 전력이 높습니다. (동일한 전류를 유지하려면 더 높은 전압을 제공해야합니다)

또한 :

• 금속은 가열 될 때 더 높은 저항을 가지므로 뜨거운 부품은 더 많이 가열됩니다
• 도체가 얇고 길수록 저항이 높아 지므로 좁은 부분이 더 많이 가열됩니다.
• 더 얇은 부품은 무게가 작기 때문에 온도가 더 빠르게 상승합니다.
• 금속은 일반적으로 열전도율이 높으므로 스패너를 통해 열이 확산되어 "냉각기"부품의 저항이 효과적으로 증가합니다.