Високий струм плавлення гайкового ключа

11

Всього декілька хлопців, які роблять забавні речі з трансформатором дуже високого струму, зробили сам . Однією з речей є надягання гайкового ключа на цеглу і торкання обох кінців надзвичайно товстим мідним кабелем, що переносить кілька тисяч ампер.

Потім гайковий ключ стає гарячим і плавиться. І тут ми підходимо до питання:

Чому гайковий ключ нагрівається спочатку на кінцях, а потім у напрямку до центру? Я б подумав, що рівномірний струм нагрівав би його рівномірно

current resistance

— Дірк Брюер
джерело

11

Перш ніж натиснути посилання "Я ставлю на облік, що це фотонна індукція". [натисніть] "Так"

— Коннор Вольф

2

Переглядаючи відео, я бачу, що найвужчі частини гайкового ключа нагріваються спочатку. Це цілком очікувано.

— Гарячі лизи

13

Від контактних точок відбувається нагрівання, але недостатньо, щоб вони стали червоними. Більше тепла надходить від тонкого перерізу. Там, де обидва джерела нагрівають метал, він стає гарячішим, ніж решта тонкого перерізу, спричиняючи підвищення опору під час нагрівання, приносячи більше локалізованого нагрівання (позитивний зворотний зв'язок) тощо, тому кінці тонкої секції нагріваються спочатку і гаряча область поширюється до центру тонкого перерізу.

Може знадобитися лише порівняно невелика різниця температур, щоб запустити позитивний зворотний зв'язок у даному розділі. Дивіться, наприклад, цю криву.

— Спехро Пефаній
джерело

Чи не буде це циклом негативного зворотного зв’язку? З підвищенням температури також збільшується опір.

— Тодд Сьюелл

1

@ToddSewell Розгляньте область поперечного перерізу гайкового ключа довжиною x. Тече I струм. Потужність, що розсіюється в цьому сегменті, дорівнює I ^ 2 * rho * x / A. Чим вище коефіцієнт питомого опору і чим менша площа поперечного перерізу, тим більше потужності буде розсіюватися в цьому зрізі. Або подивитись на це іншим способом, якщо поставити послідовно резистор 1 Ом з резистором 1К по всій електромережі, 1 Ом залишатиметься прохолодним, а 1К стане дуже гарячим.

— Spehro Pefhany

1

Ну звичайно, нам потрібно дивитися на владу, я думав про течію. Спасибі!

— Тодд Сьюелл

1

П = R Я^{2}

$P=RI^2$

11

Щільність струму, де ви здійснюєте контакт, набагато більша, ніж щільність струму на пару см далі в гайковий ключ / гайковий ключ. Це один момент.

Контактний опір набагато більший там, де мідні дроти роблять контакт.

Обидві ці точки змушують гайковий ключ спочатку нагріватися на кінцях.

— Енді ака
джерело

7

Найвищий опір спочатку знаходиться в точках, де з'єднуються ваші провідники. За загальним загальним правилом, високовуглецева сталь має дещо негативний температурний коефіцієнт стійкості (НТК), тобто опір зменшується зі збільшенням температури, тому щойно гайковий ключ нагрівається, опір падає по всій довжині до більш рівномірного рівня.

— JRaef
джерело

1

Закон Ома діє там одним із найбільш освітніх способів.

П = U Я

$P=UI$

R = \frac{U}{Я} .

$R=\frac UI.$

П = R Я^{2} .

$P=RI^2.$

Найбільший опір є при контакті між гайковим ключем і затискачами, і там також найнижчий поперечний переріз, ось чому свічення почалося там і розповсюдилося цілим гайковим ключем.

Це означає:

чим більший струм, тим більша потужність нагріву і, отже, вище температура
чим більший опір, тим більша потужність нагріву. (Потрібно забезпечити більш високу напругу, щоб підтримувати той самий струм)

Додатково:

метали мають більш високу стійкість при нагріванні, тому гарячі частини нагріваються ще більше
Чим тонший і довший провідник, тим більший опір він має, тому вузька частина нагрівається більше
Тонка частина має меншу вагу, тому її температура піднімається ще швидше,
Метали зазвичай мають більшу теплопровідність, тому тепло поширюється через гайковий ключ, ефективно збільшуючи опір у «холодних» частинах.

— Кроулі
джерело

Високий струм плавлення гайкового ключа - що відбувається?