Wie wird die Tragfähigkeit von Silver Berechnen

Die elektrischen Schaltungen in Ihr Mobiltelefon , Kühlschrank , Schreibtischlampe und alles andere elektronische haben nach bestimmten Regeln entwickelt. Die Regeln gelten für Dinge wie , welche Wattzahl Glühbirne in einer Fassung , wie dick die Leitungen sein müssen und wie lange die Drähte können gesetzt werden kann . Die Regeln sind so konzipiert , um die Kabel zu heiß zu schützen.

Die Menge ein Draht erwärmt , hängt von der Strommenge , die durch sie und den Widerstand des Drahtes. Der Widerstand des Drahtes hängt von der Geometrie : mehr Drähte höheren Widerstand , größere Durchmesser Drähte geringeren Widerstand . Der Widerstand eines Drahtes hängt auch von dem Material es gemacht : die gleiche Form Draht aus Aluminium oder aus Silber einen unterschiedlichen Widerstand aufweisen. Um die Strombelastbarkeit von Silber zu bestimmen , müssen Sie herausfinden, wie viel Strom Silber tragen kann , bevor es zu heiß wird. Anleitung
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Informationen über die Eigenschaften von Silber sammeln . Sie müssen den spezifischen Widerstand , die angibt, wie viel ein Material wider elektrischen Strom ; die Massendichte , die ein Maß dafür, wie schwer eine bestimmte Materialmenge ist ; . und die spezifische Wärme, die misst , wie leicht das Material ändert Temperatur , wenn es Energie absorbiert

Nach Periodictable.com , bestimmen die spezifischen Widerstand von Silber durch die Berechnung : rho_r ist 1,6 x 10 ^ -8 m Ohm ; die Massendichte , rho_m ist 10,49 g /cm ^ 3; die spezifische Wärme , C, 235 Joule /kg - Kelvin.
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Definieren Sie die Geometrie Ihres Silberdraht . Der Widerstand hängt von der Geometrie .

Zum Beispiel könnten Sie ein 30 cm Stück 20 -Gauge-Kabel , die eine Fläche von 0,5 Quadratmillimeter hat, haben.
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Berechnen Sie den Widerstand des Drahtes. Der Widerstand wird durch den Widerstand mal die Länge /Fläche gegeben . Der Widerstand bestimmt, wie viel Energie durch den Draht aufgenommen werden kann, wenn Strom durch läuft . Für das Beispiel R = rho_r xl /Fläche = 1,6 x 10 ^ -8 m - Ohm x 0,3 m /(5 x 10 ^ -7 m ^ 2) = 9,6 x 10 ^ -4 Ohm.
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Berechnen Sie die maximal zulässige Temperatur . Diese Temperatur kann der Schmelzpunkt des Drahtisolierung ist, die Zündtemperatur einer Leiterplatte oder --- im Extremfall möglich, --- der Schmelzpunkt des Materials. Aus diesem Beispiel wird angenommen, die maximale Temperatur beträgt 200 Grad C , eine gemeinsame Bewertung Temperatur für die Isolierung.
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fest, wie die Temperaturänderungen als Draht absorbiert Energie . Sie werden der Berechnung der Energie absorbiert der Draht in Joule , eine Einheit der Energie. Berechnen der Temperaturanstieg pro Joule an Energie in der Leitung. Der Temperaturanstieg wird durch den Kehrwert der Wärmekapazität mal die Masse des Drahtes , die rho_m x Länge x Bereich .

Zum Beispiel hat der Draht eine Masse von rho_m x Länge x = Bereich gegeben . 0105 kg /cm ^ 3 x 30 cm x 0,005 cm ^ 2 = 0,0016 kg . Multipliziert mit der Wärmekapazität und invertieren das Ergebnis an den Temperaturkoeffizienten , Tc erhalten : 1 /( 235 J /kg -K x 0,0016 kg) = 2,6 K /J. Das heißt, dass der Draht in der Temperatur von 2,6 Kelvin steigen für jedes Joule Energie in der Draht abgeführt (das ist die gleiche wie 2,6 Grad C )
6 Hitze ist der Feind von elektrischen Schaltungen : . Ein überhitzter Draht kann die Schaltung beschädigen oder sogar ein Brand entstehen.

die Strommenge kann der Draht vor dem Erreichen der Maximaltemperatur zu nehmen berechnen . Die Leistung in einem Widerstand abgeführt wird durch die aktuelle Quadrat mal der Widerstand gegeben , so dass die maximale Gesamtstrom wird durch I_total = sqrt ( ( Maximaltemperatur - Starttemperatur ) /( Tc x R) ) gegeben

Sie . gefunden, die Maximaltemperatur in Schritt 4 gefunden Tc Sie in Schritt 5, und Sie berechneten R in Schritt 3 für die beispielsweise an, die Schaltung beginnt bei 25 Grad C , so dass der maximale Strom wird durch I_total = sqrt ( (200 angegeben. - 25 ) /( 2,6 x 9,6 x 10 ^ -4 )) = 265 Ampere.
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Entscheiden Sie, wie viel Zeit der Draht muss Strom führen . Teilen Sie den Gesamtstrom durch die Zeit, die der Draht werden die Strom . Zum Beispiel kann man einen Stromkreis , der durch Ihre Silberdraht für zwei Minuten --- 120 Sekunden senden. Dann würde die maximale durchschnittliche Strom es tragen konnte amps/120 265 Sekunden : . 2.2 Amps