Hvordan beregne bæreevnen Silver

De elektriske kretser i din mobiltelefon , kjøleskap , bordlampe og alt annet elektronisk har blitt utformet i henhold til visse regler . Reglene styrer ting som hva effekten av lyspære kan settes i en stikkontakt , hvor tykke ledninger må være og hvor lenge ledningene kan være . Reglene er utformet for å beskytte ledningene fra å bli for varm .

Mengden en ledning varmes opp , avhenger av mengden av strøm som går gjennom den , og motstanden av ledningen. Motstanden av ledningen avhenger av dens geometri : lengre ledninger har høyere motstand, mens større diameter ledninger har lavere motstand. Motstanden i en ledning er også avhengig av materialet den er laget av: samme form tråd laget av aluminium eller av sølv vil ha en annen motstand. For å bestemme strømkapasitet sølv , må du finne ut hvor mye strøm sølv kan bære før det blir for varmt . Instruksjoner
en

Samle informasjon om egenskapene til sølv . Du trenger resistivitet , som indikerer hvor mye et materiale motstår elektrisk strøm ; massetetthet, som er et mål på hvor tung en viss mengde av materialet ; . og spesifikk varme , som måler hvor lett materialet endrer temperatur når det absorberer energi

Ifølge Periodictable.com , bestemme resistivitet av sølv ved å beregne : rho_r , er 1,6 x 10 ^ -8 meter- ohm ; massetetthet, rho_m , er 10,49 g /cm ^ 3; spesifikk varme , C , er 235 joule /kg - kelvin.
to

Definer geometrien til sølv wire. Motstanden er avhengig av geometrien .

For eksempel kan du ha et 30 cm stykke av 20 gauge , som har et areal på 0,5 kvadratmillimeter .
3

Beregn motstanden i ledningen . Motstanden er gitt av resistivitet ganger lengden /området . Motstanden bestemmer hvor mye energi vil bli absorbert av wiren når strømmen går gjennom . For eksempel , R = rho_r xl /areal = 1,6 x 10 ^ -8 m- ohm x 0,3 m /( 5 x 10 ^ -7 m ^ 2 ) = 9,6 x 10 ^ -4 ohm .
4

Beregn den maksimale tillatte temperatur . Denne temperaturen kan være smeltepunktet for isolasjon , antennelsestemperaturen for et trykket kretskort eller --- i de mest ekstreme tilfeller mulig --- smeltepunktet for materialet. For dette eksempelet , anta maksimumstemperaturen er 200 grader C , en vanlig temperatur rating for isolasjon .
5

bestemme hvordan temperaturendringer som wire absorberer energi . Du vil bli å beregne energien ledningen absorberer i Joules , en energienhet . Beregn den temperaturstigning pr Joule av energi i ledningen . Temperaturstigningen er gitt ved den inverse av varmekapasiteten ganger massen av ledningen , som er rho_m x lengde x området.

For eksempel har ledningen en masse av rho_m x lengde x areal = . 0105 kg /cm ^ 3 x 30 cm x 0,005 cm ^ 2 = 0,0016 kg. Multipliser dette med varmekapasitet og snu resultatet til å få temperaturen koeffisient , Tc : 1 /( 235 J /kg - K x 0,0016 kg ) = 2,6 K /J. Det vil si at vaieren vil stige i temperatur med 2,6 kelvin (som er den samme som 2,6 grader C) for hver av joule energi ført vekk i ledningen
6. Varme er fiende av elektriske strømkretser: . Overopphetet ledning kan skade kretsen eller selv starte en brann .

Beregn hvor mye strøm ledningen kan ta før du når maksimumstemperaturen. Effekttapet i en motstand er gitt av dagens squared ganger bedre motstand , så den maksimale totale strøm er gitt ved I_total = sqrt ( ( maksimumstemperatur - starter temperatur ) /( Tc x R ) )

. fant maksimumstemperaturen i trinn 4 , fant du Tc i trinn 5 , og du beregnet R i trinn 3 For eksempel anta kretsen starter på 25 grader C , så den maksimale strøm er gitt ved I_total = sqrt ( ( 200 . - 25 ) /( 2,6 x 9,6 x 10 ^ -4 ) ) = 265 ampere .
7

bestemme hvor mye tid ledningen må bære strøm . Del den totale strømmen ved tiden ledningen skal utføre strøm . For eksempel kan du ha en krets som vil sende strøm gjennom en sølvtrådi to minutter --- 120 sekunder . Da den maksimale gjennomsnittlige strøm det kunne bære ville være 265 amps/120 sekunder : . 2,2 ampere