Онлайн расчёт мощности, выделяющейся в форме тепла в электрическом проводнике

Автор: | 21 февраля, 2018
Данный калькулятор будет полезен тем, кто решил сделать электрический обогреватель своими руками.Например, в случае, если вы решили сделать электрический подогрев руля на легковом автомобиле с напряжением питания 12 вольт.

Как это выглядит? Берётся нихромовая проволока (продаётся в хозяйственном магазине, вы её наверняка видели в электроплитках), она обматывается вокруг рулевого колеса, а её концы присоединяются, например, к питанию звукового сигнала или к прикуривателю.
В примере вы можете видеть расчёт для нихромовой проволоки сечением 0,6 кв. мм. и длиной 2 м. В провод нужно также вставить предохранитель с допустимым током 5-10 ампер. Ну и кнопку включения / выключения. То есть, получается, проволока нихромовая, выключатель, предохранитель. И, собственно, всё.Нормальным значением для подогрева именно руля будет величина в ваттах около 30 ватт.

Этот же калькулятор можно использовать для расчёта в целом любого обогревателя.Расчёт выделяющейся мощности можно рассчитать по одной из трёх формул, результаты будут одни и те же:

P = U * I

P = U^2 / R

P = I^2 * R

R = ρ * L / S, то есть удельное сопротивление, умноженное на длину носителя, делённое на площадь сечения. Таблица основных удельных сопротивлений металлов и сплавов (в омах) — под калькулятором.

Первая часть калькулятора позволяет определить выделяющуюся мощность, а вторая — рассчитать температуру и время нагрева проводника, а также ток, который необходим для поддержания заданной температуры.

Поскольку проводник может находиться в разных средах (в воде, в воздухе, на какой-то поверхности и т.п.), то вторая часть — довольно приблизительна, так как определённое количество тепла будет уходить с теплообменом. Но для общего понимания — нормально.

По поводу нормального тока — он рассчитан для справки. Если вы питаете обогреватель не от сети, а от стационарного источника, то для него существует некий нормальный ток, при котором аккумулятор дольше проживёт и будет отдавать максимальную ёмкость. Величина этого тока очень сильно отличается в зависимости от технологии изготовления источника и может быть и 0,1 от ёмкости, и 0,3, и 10, и 20, и 30. Обозначается это символом С. Например, если на аккумуляторе указано 10С, а сам он ёмкостью 10А, значит, он может отдавать ток в 100 ампер.

Пример хорошей и очень простой самоделки, показывающей работу такого нагревателя, можно увидеть в видео, которое я нашёл на ютубе: https://youtu.be/Fi1uxRLNp0g
Из Википедии:https://ru.wikipedia.org/wiki/Удельное_электрическое_сопротивление

Серебро
0,015…0,0162
Медь
0,01724…0,018
Золото
0,02
Алюминий
0,0262…0,0295
Иридий
0,05
Молибден
0,05
Вольфрам
0,053…0,055
Цинк
0,06
Никель
0,09
Железо
0,10
Платина
0,11
Олово
0,12
Свинец
0,217…0,227
Титан
0,5562…0,7837
Висмут
1,20
Сталь
0,103…0,137
Никелин
0,42
Константан
0,50
Манганин
0,43…0,51
Нихром
1,05…1,4
Фехраль
1,15…1,35
Хромаль
1,3…1,5
Латунь
0,025…0,108
Бронза
0,095…0,1
Из данных программы «Начала электроники»
Висмут
1,2000
Нихром
1,0000
Константан
0,4900
Манганин
0,4400
Свинец
0,2060
Олово
0,1140
Платина
0,1050
Железо
0,0980
Латунь
0,0800
Никель
0,0724
Цинк
0,0592
Молибден
0,0560
Фольфрам
0,0550
Алюминий
0,0282
Золото
0,0242
Медь
0,0172
Серебро
0,0162
Со страницы http://bourabai.ru/toe/resistance.htm
Серебро
0,02
Медь
0,02
Золото
0,02
Латунь
0,025… 0,108
Алюминий
0,03
Натрий
0,05
Иридий
0,05
Вольфрам
0,05
Цинк
0,05
Молибден
0,06
Никель
0,09
Бронза
0,095… 0,1
Железо
0,10
Сталь
0,103… 0,137
Олово
0,12
Свинец
0,22
Никелин (сплав меди, никеля и цинка)
0,42
Манганин (сплав меди, никеля и марганца)
0,43… 0,51
Константан (сплав меди, никеля и алюминия)
0,50
Титан
0,60
Ртуть
0,94
Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца)
1,05… 1,4
Фехраль
1,15… 1,35
Висмут
1,20
Хромаль
1,3… 1,5

Онлайн расчёт мощности, выделяющейся в форме тепла в электрическом проводнике: 17 комментариев

  1. Артем

    Я имею ввиду в расчёте времени нагрева. Если подставить в Цельсия, то совершенно другое время получается! c=Q/m*∆T, Дж/кг*К из этого Q=c*m*∆T, (Дж/кг*К) *кг*°С, надо перевести °С в К чтобы получить Дж. А потом из Q=Pt, Дж (Вт*с), вычисляем t=Q/P, с

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Добрый день ) Возможно, вы правы. Сейчас у меня пока нет возможности это проверить.

      Ответить
  2. Артем

    Добрый вечер. У вас в расчётах температура применяется в градусах Цельсия, а должно быть в Кельвина.

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Здравствуйте, Артём. ) Здесь учитывается разница температур, а в ней без разницы — градусы Цельсия или Кельвина.

      Ответить
  3. Тагир

    Отличная работа

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Благодарю за высокую оценку! )

      Ответить
  4. Артем

    Андрей помогите расчитать !!
    нагреватель мне надо !
    для принтера 800*800
    хочу из тексталита сделать !!
    Какой блок питания брать !
    есть 48В 7,5А
    Есть 12 В
    Какой правильнее заюзать

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Лично мне кажется, что на 12 В безопасней. Но лучше с таким вопросом обратиться к профессиональному электронщику, поскольку я — просто интересуюсь для себя разными такими штуками )

      Ответить
  5. Макс

    Классный калькулятор. Спасибо.
    Единственный минус- сам калькулятор не вписывается в габариты вертикального экрана смартфона. Все остальное нормально. Надо код подправить немного.

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Благодарю за комментарий!
      Ресурсов не хватает сейчас на это — делаю крупный проект, занимающий кучу времени…

      Ответить
  6. AlexKo

    Калькулятор хороший. Однако есть одно неудобство.
    Стояла задача рассчитать нагрев проводника в зависимости от тока, который он должен проводить. Вашим калькулятором — не получается. Очень было бы неплохо значение тока сделать редактируемым полем.

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Спасибо за комментарий. Подумаю над этим )

      Ответить
  7. Андрей 55

    Очень прошу помочь! Кипятильник погружной на 2кВт/220в. Если его подключить к сети 36в, то какая будет t°C на трубке кипятильника?

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Здравствуйте. У меня на сайте очень приблизительный расчёт.
      Да и деталей в вашем комментарии недостаточно, мне кажется.
      Я бы, наверно, посоветовал вам поинтересоваться у фрилансеров.
      Для этого можно воспользоваться биржами для студентов (там полно исполнителей, сбивающих друг другу цены) — автор24, студворк, студланс…. автор24

      Ответить
  8. Андрей

    Извините. После обновления страницы все правильно посчиталось.

    Ответить
    1. Александр Крылов Автор записи

      Здравствуйте, Андрей! Спасибо за замечания.

      Калькулятор, конечно же, приблизительный.

      Для расчёта подогрева руля или рук — он подойдёт, а вот что-то более серьёзное — уже едва ли )

      Ответить
  9. Андрей

    Отличный калькулятор. Только есть ошибки в велечинах:»Для нагрева до этой температуры нужно энергии, Ватт» Здесь не ватты, а джоули в ваттах совсем другая цифра.

    «Для поддержания температуры необходим ток, А» тоже не правильно считает. Для поддержания необходимой темературы, ток не может быть больше начального, т.к. с нагревом сопротивление проводника увеличивается. Значит ток будет меньше.

    Ответить

Добавить комментарий для Александр Крылов Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *