Las varillas metálicas, hebras y filamentos exhiben valores de resistencia que se basan en su composición metálica, área de sección transversal y temperatura de operación en condiciones de flujo de corriente constante. La resistencia de los conductores metálicos aumenta a temperaturas más altas, lo que permite una alta temperatura terminal con potencia (en vatios) con los cables de níquel-cromo utilizados en los elementos eléctricos de la estufa. Conocer el flujo de potencia permite un cálculo simple de la resistencia de ohmios en un voltaje de trabajo dado, o una aproximación de temperatura basada en valores de resistencia comparativa si se conoce el tipo de metal que forma el cable.

Calculando la resistencia de funcionamiento de la estufa eléctrica en Temperatura

Definir la aplicación de resistencia. En este ejemplo, un cable de níquel-cromo (níquel) en un elemento de estufa eléctrico en espiral grande tiene una potencia de 2400 vatios a plena potencia de funcionamiento cuando brilla intensamente en rojo cereza (alrededor de 1600 grados F). El voltaje de funcionamiento de la estufa es de 230 voltios de CA (corriente alterna). Con esta información, puede calcular la resistencia de temperatura del cable para el elemento.

Calcule el amperaje de estado estacionario del circuito de la estufa a máxima potencia dividiendo vatios por voltios para obtener la corriente de amperios. Esta es la ecuación simple de potencia eléctrica vatios de potencia = voltios X amperios. Como la carga eléctrica es completamente resistiva y no reactiva (no magnética), el factor de potencia es de 1 a 1 y 2400 vatios /230 voltios = 10.435 amperios.

Calcule la resistencia en estado estable de la cable a la temperatura de funcionamiento. La fórmula aplicable es R ohms = E voltios /I amps. Por lo tanto, R = 230 voltios /10.435 amperios = 22.04 ohmios.

Cálculo del cambio de resistencia de alambre con disminución de temperatura

Defina el cálculo de cambio de resistencia. Con el mismo elemento de estufa en un ajuste de control más bajo, solo consume 1200 vatios de potencia. En este nivel, un valor de solo 130 voltios es medida que fluye al elemento porque el control de temperatura en la estufa reduce el voltaje. Con esta información, puede calcular la resistencia de la temperatura del cable en la configuración más baja, así como aproximar la temperatura más baja del elemento.

Calcule el flujo de corriente eléctrica en amperios dividiendo 1200 vatios por 130 voltios para obtener 9.23 amps.

Calcule la resistencia del cable del elemento dividiendo 130 voltios por 9.23 amperios para obtener una resistencia de 14.08 ohmios.

Calcule el cambio de temperatura que resulta en la menor resistencia del elemento. Si la condición inicial es 1600 grados F (rojo cereza), entonces la temperatura puede calcularse a partir del coeficiente de resistencia a la temperatura alfa fórmula R = R ref X (1 + alfa (T - T ref)). Reordenamiento, T ref = (1 + (alfa x 1600 - R /R ref)) /alfa. Como el alambre de nicromo tiene un valor alfa de 0.0009444 ohmios /grado de cambio F (0.00017 /deg C se muestra en el gráfico X 1 grado C /1.8 grados F), la sustitución de valores proporciona T ref = (1 + 0.000944 X 1600 - (22.04 ohm /14.08) ohms)) /0.000944 ohms /deg F = (1 + 1.5104 - 1.565) /0,000944 = 0.946 /0.000944 = 1002 deg F. La configuración inferior de la estufa da como resultado una temperatura más baja de 1002 grados Fahrenheit, que sería un rojo apagado en condiciones normales luz del día, y lo suficiente como para causar quemaduras graves.

Consejo

Tenga siempre las macetas del tamaño correcto con abundante líquido en los elementos de potencia moderada para evitar temperaturas de elementos al rojo vivo.

Advertencia

Nunca coloque objetos encima de las estufas eléctricas incluso cuando estén fríos y apagados.