Disipación de energía debido a la resistencia de alambre

Los cables de la electricidad conducta en casa . Es decir, que permiten que los electrones fluyan fácilmente a través del metal . Pero sólo porque los electrones fluyen fácilmente , no significa que fluyen sin resistencia. Cada hilo se encontrará en situaciones ordinarias resiste el flujo de corriente , por lo que parte de la energía puesto en un circuito para empujar los electrones a lo largo se disipa . A menudo, esa potencia disipada se pierde , pero a veces es objeto de un uso . Metales

Un átomo , por sí mismo , se compone de un núcleo positivo pesada rodeado de un montón de luz electrones cargados negativamente. Un tipo de átomo se aferra a sus electrones más o menos fuertemente que otro tipo . Metales tienden a aferrarse a sus electrones bastante flojos. Así que cuando usted pone un montón de átomos de metal junto a los electrones de tipo pueden flotar a lo largo de un átomo a otro. No átomo gusta estar desequilibrado, por lo que si un átomo cede un electrón que tomará uno de su vecino , y así sucesivamente en la cadena. Si hay un fin a la cadena y no electrón extra está disponible , entonces no circulará corriente . Pero cuando usted hace un bucle - un circuito - los electrones pueden moverse en un círculo continuo
Resistencia

Cada vez que un electrón se mueve a través de un metal , no lo es. una posibilidad de que se golpee contra algo. En un cable que hay muchos electrones que se mueven a la vez , así que hay un montón de golpes pasando. El golpeteo es algo así como la fricción. Cuando usted se frota las manos juntas , se calientan . Cuando los electrones chocan entre sí , se calientan , también. La cantidad de resistencia - la cantidad de " bumping" - En un alambre depende de qué material está hecha, su diámetro y su longitud. Un alambre de cobre tiene una resistencia inferior a uno de hierro, pero un hilo de oro tiene una menor resistencia que una hecha de cobre. Cuanto mayor sea el diámetro , menor es la resistencia, pero el largo es el cable , mayor es su resistencia.
Disipación de potencia

La cantidad de energía disipada en un cable depende de su resistencia , pero también depende de la cantidad de electrones que fluyen a través . Es decir, un alambre con una resistencia alta , pero sólo unos pocos electrones que fluyen a través de no se disipe tanta energía , mientras que un alambre con una resistencia más baja , pero una gran cantidad de electrones a través de empujar pueden disipar más potencia. Así que tiene sentido que la potencia disipada en un alambre aumenta a medida que la resistencia aumenta y que la corriente aumenta. Esto resulta ser aún más dramática : la potencia disipada aumenta con el cuadrado de la corriente. Es decir, un cable con 2 amperios de corriente se disipará cuatro veces más energía que el mismo alambre que lleva una corriente de 1 .
Cómo utilizar la energía de disipación

Un alambre disipa una cantidad de energía igual al cuadrado de los tiempos actuales, la resistencia. Ese poder entra en calor. En muchas aplicaciones - el equipo , por ejemplo - que el calor es desperdicio. Es el poder de entrar en algo que no necesita o quiere . Si usted tiene una manta eléctrica , un calentador eléctrico o una estufa eléctrica , entonces el calor es exactamente lo que estás buscando. En una estufa eléctrica , por ejemplo, los cables que conducen al quemador tendrá una resistencia baja , mientras que el material del quemador tiene una alta resistencia . En ese caso, a pesar de que el actual es el mismo durante todo el circuito , el cable no se calienta mucho, mientras que el quemador se calienta lo suficiente al rojo vivo .
Minimización Disipación de energía

En un circuito electrónico, sin embargo, usted no quiere exceso de calor - es energía desperdiciada. Pero lo que necesita la corriente para hacer el trabajo del circuito , por lo que no se puede reducir fácilmente la corriente para reducir la disipación de potencia . En su lugar, usted tiene que centrarse en la reducción de la resistencia. Los diseñadores tienen tres maneras de minimizar la resistencia , lo que reduce la disipación de potencia : elegir un material diferente , aumentar el diámetro de un alambre o disminuir la longitud de un cable. Usted encontrará las tres estrategias utilizadas en diferentes aplicaciones.