Arus tinggi yang melelehkan kunci pas - apa yang terjadi?

11

Hanya beberapa orang yang melakukan hal-hal menyenangkan dengan transformator arus DIY tegangan rendah sangat tinggi . Salah satunya adalah memasang kunci pas pada batu bata dan menyentuh kedua ujungnya dengan kabel tembaga yang sangat tebal membawa beberapa ribu amp.

Kunci pas kemudian menjadi merah panas dan meleleh. Dan di sini kita sampai pada pertanyaan:

Mengapa kunci inggris berubah merah menjadi panas di ujungnya terlebih dahulu dan kemudian ke arah tengah? Saya akan berpikir arus seragam akan memanaskannya secara merata

current resistance Dirk Bruere
sumber
11
Sebelum mengklik tautan "Saya yakin ini induksi fotonik". [klik] "Yap"
Connor Wolf
2
Melihat video, saya melihat bahwa bagian-bagian tersempit dari kunci pas memanas lebih dulu. Ini sepenuhnya diharapkan.
Hot Licks

Jawaban:

13

Ada pemanasan dari titik kontak, tetapi tidak cukup untuk membuatnya menjadi merah. Lebih banyak panas berasal dari bagian yang tipis. Di mana kedua sumber memanaskan logam, ia menjadi lebih panas daripada bagian tipis lainnya, menyebabkan resistensi meningkat ketika memanas, menghasilkan lebih banyak pemanasan lokal (umpan balik positif), dan seterusnya, sehingga ujung-ujung bagian tipis menjadi panas terlebih dahulu dan area panas merambat ke tengah bagian tipis.

Mungkin hanya diperlukan perbedaan suhu yang relatif kecil untuk memulai umpan balik positif di bagian tertentu. Lihat, misalnya, kurva ini .

masukkan deskripsi gambar di sini

Spehro Pefhany
sumber
Bukankah itu merupakan umpan balik negatif? Ketika suhu meningkat, resistivitas meningkat juga.
Todd Sewell
1
@ToddSewell Pertimbangkan area irisan penampang A dari kunci pas panjang x. Arus I mengalir. Kekuatan yang hilang di segmen itu adalah I ^ 2 * rho * x / A. Semakin tinggi resistivitas rho dan semakin rendah luas penampang, semakin banyak daya yang dihabiskan dalam irisan itu. Atau untuk melihatnya dengan cara lain jika Anda meletakkan resistor 1 ohm secara seri dengan resistor 1K melintasi listrik, 1 ohm akan tetap dingin dan 1K akan menjadi sangat panas.
Spehro Pefhany
1
Ah tentu saja, kita perlu melihat kekuatan, saya sedang memikirkan arus. Terima kasih!
Todd Sewell
1
P=RI2
11

Kerapatan saat ini di mana Anda melakukan kontak jauh lebih besar dari kerapatan saat ini beberapa cm lebih jauh ke spanner / kunci pas. Itu satu poin.

Resistansi kontak jauh lebih besar di mana kabel tembaga melakukan kontak.

Kedua titik ini membuat kunci pas menjadi lebih panas di ujungnya terlebih dahulu.

Andy alias
sumber
7

Perlawanan tertinggi, pada awalnya, pada titik di mana konduktor Anda terhubung. Sebagai aturan umum bruto, baja karbon tinggi memiliki sedikit Koefisien Temperatur Negatif (NTC) dari Resistansi, yang berarti resistansi menurun ketika suhu meningkat, jadi begitu kunci pas memanas, resistansi turun melintasi seluruh panjang ke tingkat yang lebih seragam.

JRaef
sumber
1

Hukum Ohm bekerja di sana dalam salah satu cara yang paling mendidik.

P=UI

R=UI.

P=RI2.

Perlawanan tertinggi adalah pada kontak antara kunci pas dan klem dan penyeberangan terendah di sana juga, itu sebabnya cahaya mulai di sana dan disebarkan melalui seluruh kunci pas.

Itu berarti:

  • semakin tinggi arus, semakin tinggi daya pemanasan dan karenanya suhu lebih tinggi
  • semakin tinggi resistansi, semakin tinggi daya pemanasan. (Satu kebutuhan untuk memberikan tegangan yang lebih tinggi untuk mempertahankan arus yang sama)

Selain itu:

  • logam memiliki ketahanan yang lebih tinggi ketika dipanaskan, oleh karena itu bagian yang panas lebih panas lagi
  • Semakin tipis dan semakin panjang konduktor, semakin tinggi resistansi yang dimilikinya, oleh karena itu bagian yang sempit lebih panas
  • Bagian yang lebih tipis memiliki bobot lebih kecil sehingga suhunya naik lebih cepat,
  • Logam biasanya memiliki konduktivitas panas yang lebih tinggi, sehingga panas menyebar melalui kunci pas secara efektif meningkatkan resistensi di bagian "dingin".
Crowley
sumber