Juste un couple de gars qui font des choses amusantes avec un transformateur bricolage à très haute intensité . L'une des choses consiste à mettre une clé sur une brique et à toucher les deux extrémités avec un câble en cuivre extrêmement épais transportant plusieurs milliers d'ampères.
La clé devient alors rouge et fond. Et ici nous arrivons à la question:
Pourquoi la clé devient-elle rouge chaude aux extrémités, puis vers le centre? J'aurais pensé qu'un courant uniforme l'aurait chauffé uniformément
current
resistance
Dirk Bruere
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Réponses:
Les points de contact chauffent, mais pas suffisamment pour les faire virer au rouge. Plus la chaleur provient de la section mince. Lorsque les deux sources chauffent le métal, il devient plus chaud que le reste de la section mince, provoquant une augmentation de la résistance au fur et à mesure qu'il se réchauffe, produisant un chauffage plus localisé (rétroaction positive), etc., de sorte que les extrémités de la section mince deviennent d'abord chaudes et la zone chaude se propage vers le centre de la section mince.
Il peut ne prendre qu'une différence de température relativement faible pour démarrer la rétroaction positive dans une section donnée. Voir, par exemple, cette courbe.
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La densité de courant où vous entrez en contact est beaucoup plus grande que la densité de courant quelques centimètres plus loin dans la clé / clé. Voilà un point.
La résistance de contact est beaucoup plus grande là où les fils de cuivre entrent en contact.
Ces deux points rendent la clé plus chaude aux extrémités en premier.
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La résistance la plus élevée se situe, initialement, aux points de connexion de vos conducteurs. En règle générale, l'acier à haute teneur en carbone a un coefficient de température (NTC) de résistance légèrement négatif, ce qui signifie que la résistance diminue à mesure que la température augmente, donc une fois que la clé chauffe, la résistance chute sur toute la longueur à un niveau plus uniforme.
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La loi d'Ohm y fonctionne de l'une de ses manières les plus pédagogiques.
La chaleur de Joule peut être calculée comme où U est la chute de tension sur la pièce et I est un courant qui la traverse.
La loi d'Ohm dit
Ensemble, nous savons qu'une source d'alimentation à courant élevé a été utilisée. La résistance et le courant sont donc connus et nous avons suffisamment d'informations pour estimer la puissance de chauffage comme
La résistance la plus élevée se situe au contact entre la clé et les pinces et la section transversale y est également la plus faible, c'est pourquoi la lueur a commencé là et s'est propagée à travers la clé entière.
Cela signifie:
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