Cómo calcular la capacidad de carga del Plata

Los circuitos eléctricos de su teléfono celular , nevera , lámpara de escritorio y todo lo demás electrónicos han sido diseñados de acuerdo a ciertas reglas . Las normas rigen cosas como lo que potencia de la bombilla se puede poner en un enchufe , el grosor de los cables tienen que ser y cuánto tiempo los cables pueden ser. Las reglas están diseñadas para proteger los cables se caliente demasiado .

La cantidad de un alambre se calienta depende de la cantidad de funcionamiento actual a través de él y la resistencia del alambre. La resistencia del cable depende de su geometría : cables más largos tienen una mayor resistencia , mientras que los cables de mayor diámetro tienen menor resistencia . La resistencia de un alambre también depende del material de que está hecho : el mismo alambre forma de aluminio o de plata tendrá una resistencia diferente . Para determinar la capacidad de carga actual de la plata , tiene que calcular la cantidad de plata corriente puede llevar antes de que se pone demasiado caliente . Instrucciones Matemáticas 1

Recoger información sobre las propiedades de la plata . Usted necesitará la resistividad , que indica la cantidad de un material resistente a la corriente eléctrica ; la densidad de masa , que es una medida de cómo pesada una cierta cantidad de material es ; . y el calor específico , que mide la facilidad con que el material cambia de temperatura cuando absorbe energía

Según Periodictable.com , determinar la resistividad de la plata mediante el cálculo : rho_r , es de 1,6 x 10 ^ -8 metros -ohms ; la densidad de masa , rho_m , es 10.49 g /cm ^ 3 ; el calor específico , C , es de 235 julios /kg - kelvin .
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Definir la geometría de su alambre de plata . La resistencia depende de la geometría.

Por ejemplo , usted podría tener una pieza de 30 cm de cable de calibre 20 , que tiene una superficie de 0,5 milímetros cuadrados .
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calcular la resistencia de su alambre . La resistencia viene dada por los tiempos de resistividad de la longitud /área. La resistencia determina cuánta energía será absorbida por el cable cuando la corriente viaja a través . Para el ejemplo , R = rho_r xl /área = 1,6 x 10 ^ -8 m- ohmios x 0,3 m /( 5 x 10 ^ -7 m ^ 2 ) = 9,6 x 10 ^ -4 ohmios .
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Calcular la temperatura máxima permitida . Esta temperatura podría ser el punto del aislamiento del cable de fusión, la temperatura de ignición de una placa de circuito impreso o --- en el caso más extremo posible --- el punto de fusión del material. Para este ejemplo , supongamos que la temperatura máxima es de 200 grados C , una temperatura de trabajo común para el aislamiento.
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Determinar cómo los cambios de temperatura como su cable absorbe energía. Usted será el cálculo de la energía del cable absorbe en julios , una unidad de energía . Calcular el aumento de temperatura por julio de la energía en el alambre. El aumento de temperatura está dada por la inversa de los tiempos de capacidad calorífica de la masa del alambre, que es rho_m x longitud x área.

En el ejemplo, el alambre tiene una masa de rho_m x longitud x = área . 0105 kg /cm ^ 3 x 30 cm x 0,005 cm ^ 2 = 0,0016 kg. Multiplicar este por la capacidad de calor y invertir el resultado para obtener el coeficiente de temperatura , Tc : 1 /( 235 J /kg K - x 0,0016 kg ) = 2,6 K /J. Es decir, el cable se elevará la temperatura en 2,6 grados Kelvin (que es lo mismo que 2.6 grados C ) por cada joule de energía disipada en el alambre
6 El calor es el enemigo de circuitos eléctricos . Un cable recalentado puede dañar el circuito o incluso provocar un incendio.

Calcular la cantidad de corriente que el alambre puede tomar antes de llegar a la temperatura máxima . La potencia disipada en una resistencia está dada por los tiempos actuales al cuadrado de la resistencia , por lo que la corriente total máxima está dada por I_total = sqrt ( ( máxima temperatura - temperatura inicial ) /( Tc x R ) ) .

encontrado la temperatura máxima en el paso 4 , encontraste Tc en el paso 5 , y R calculado en el Paso 3 Para el ejemplo , supongamos que el circuito comienza a 25 grados C , por lo que la corriente máxima está dada por I_total = sqrt ( ( 200 - 25 ) /( 2,6 x 9,6 x 10 ^ -4 ) ) = 265 amperios.
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Decida cuánto tiempo necesita el cable para transportar corriente . Divida la corriente total por la cantidad de tiempo que el alambre se lleva la corriente . Por ejemplo , usted puede tener un circuito que enviará corriente a través de su hilo de plata durante dos minutos --- 120 segundos . Entonces, la corriente media máxima que podría llevar sería 265 amperios /120 segundos: . 2.2 amperios