Comment calculer la capacité de transport de l'argent

Les circuits électriques de votre téléphone portable , réfrigérateur , lampe de bureau et tout autre électronique ont été conçus selon certaines règles . Les règles qui régissent les choses comme ce que puissance d'ampoule peut être mis dans une prise , l'épaisseur des fils doivent être et combien de temps les fils peuvent être . Les règles sont conçues pour protéger les fils de devenir trop chaud .

Le montant d'un fil se réchauffe dépend de la quantité de courant qui circule à travers elle et la résistance du fil . La résistance du fil dépend de sa géométrie : les fils ont une résistance plus élevée , tandis que les fils de plus grand diamètre ont une résistance plus faible. La résistance d'un fil dépend également de la matière dont elle est faite de : le même fil de forme en aluminium ou en argent aura une résistance différente. Pour déterminer la capacité de charge actuel de l'argent , vous avez besoin de savoir combien d'argent actuel peut transporter avant qu'il ne fasse trop chaud . Instructions
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recueillir des informations sur les propriétés de l'argent . Vous aurez besoin de la résistivité , ce qui indique à quel point un matériau résiste courant électrique; la densité de la masse , qui est une mesure de la façon dont lourde d'une certaine quantité de matière est; . et la chaleur spécifique , qui mesure la facilité avec laquelle le matériau change de température quand il absorbe l'énergie

Selon Periodictable.com , déterminer la résistivité de l'argent en calculant : rho_r , est de 1,6 x 10 ^ -8 m - ohms; la masse volumique , rho_m , est 10,49 g /cm ^ 3; la chaleur spécifique , C , est de 235 joules /kg - kelvin .
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Définir la géométrie de votre fil d'argent . La résistance dépend de la géométrie .

Par exemple , vous pourriez avoir un morceau de fil de calibre 20 , qui a une superficie de 0,5 millimètres carrés de 30 cm .
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calculer la résistance de votre fil . La résistance est donnée par le temps de la résistivité de la longueur /espace . La résistance détermine combien d'énergie sera absorbée par le fil lorsque le courant traverse . Pour l'exemple , R = rho_r XL /zone = 1,6 x 10 ^ -8 m- ohms x 0,3 m /( 5 x 10 ^ -7 m ^ 2 ) = 9,6 x 10 ^ -4 ohms
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Calculer la température maximale admissible . Cette température pourrait être le point de l'isolant du fil de fusion , la température d'inflammation d'une carte de circuit imprimé ou --- dans le cas le plus extrême possible --- le point de fusion du matériau . Pour cet exemple , supposons que la température maximale est de 200 ° C , une température d'utilisation courante pour l'isolation.
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déterminer comment les changements de température que votre fil absorbe l'énergie . Vous serez calcul de l'énergie le fil absorbe en Joules , une unité d'énergie . Calculer l'élévation de température par effet Joule de l'énergie dans le fil . L'élévation de température est donnée par l'inverse du temps de capacité de chaleur de la masse du fil , qui est rho_m x longueur x zone .

Pour l'exemple , le fil a une masse de rho_m x longueur x = zone . 0105 kg /cm ^ 3 x 30 cm x 0,005 cm ^ 2 = 0,0016 kg . Multipliez cela par la capacité calorifique et inverser le résultat pour obtenir le coefficient de température , Tc : 1 /( 235 J /kg K x 0,0016 kg ) = 2,6 K /J. Autrement dit, le fil va augmenter la température de 2,6 kelvin ( qui est le même que 2,6 degrés C ) pour chaque joule d'énergie dissipée dans le fil
6 chaleur est l'ennemi des circuits électriques : . Un fil surchauffé peut endommager le circuit ou même un incendie.

Calculez la quantité de courant le fil peut prendre avant d'atteindre la température maximale . La puissance dissipée dans une résistance est donnée par les temps actuels carré , la résistance , de sorte que le courant total maximum est donnée par I_total = sqrt ( (température maximale - température de départ ) /( x Tc R ) )

. trouvé la température maximale à l'étape 4 , vous avez trouvé Tc à l'étape 5 , et que vous avez calculé à l'étape 3 R Pour l'exemple , supposons que le circuit commence à 25 ° C , de sorte que le courant maximum est donnée par I_total = sqrt ( ( 200 . - 25 ) /( 2,6 x 9,6 x 10 ^ -4 ) ) = 265 ampères .
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décider combien de temps le fil doit transporter le courant . Diviser le courant total par la quantité de temps le fil sera porteur actuel . Par exemple , vous pouvez avoir un circuit qui va envoyer du courant à travers le fil de votre argent pendant deux minutes --- 120 secondes . Ensuite, le courant moyen maximal qu'elle pourrait effectuer serait de 265 amps/120 secondes : . 2,2 ampères