Come calcolare la capacità di carico di Silver

I circuiti elettrici a vostro cellulare , frigorifero , lampada da tavolo e tutto il resto elettronico sono stati progettati secondo certe regole . Le regole governano le cose come quello che wattaggio lampadina può essere messo in una presa , come spesso i fili devono essere e per quanto tempo i fili possono essere . Le regole sono progettati per proteggere i fili di diventare troppo caldo .

La quantità di filo si scalda dipende dalla quantità di corrente circolante attraverso di essa e la resistenza del filo . La resistenza del filo dipende dalla sua geometria : fili lunghi hanno una maggiore resistenza , mentre fili di diametro più grandi hanno una minore resistenza . La resistenza di un filo dipende anche dal materiale che è fatto di : lo stesso filo forma in alluminio o in argento avrà una resistenza differente . Per determinare la capacità di trasporto di corrente d'argento , è necessario capire quanto l'argento corrente può portare prima che faccia troppo caldo . Istruzioni
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raccogliere informazioni sulle proprietà dell'argento . Avrete bisogno della resistività , che indica quanto un materiale resiste corrente elettrica; la densità di massa , che è una misura di quanto pesante una certa quantità di materiale; . ed il calore specifico , che misura quanto facilmente il materiale cambia temperatura quando assorbe energia

Secondo Periodictable.com , determinare la resistività di argento calcolando : rho_r , è 1,6 x 10 ^ -8 metri - ohm; la densità di massa , rho_m , è 10.49 g /cm 3; il calore specifico , C , è di 235 joule /kg - kelvin .
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definire la geometria del filo d'argento . La resistenza dipende dalla geometria .

Per esempio , si potrebbe avere un 30 centimetri pezzo di filo calibro 20 , che ha una superficie di 0,5 millimetri quadrati .
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calcolare la resistenza del filo. La resistenza è data da tempi resistività lunghezza /zona . La resistenza determina quanta energia sarà assorbita dal filo quando la corrente passa attraverso . Ad esempio , R = rho_r xl /area = 1,6 x 10 ^ -8 m - ohm x 0,3 m /( 5 x 10 ^ -7 m ^ 2 ) = 9,6 x 10 ^ -4 ohm .
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Calcolare la temperatura massima ammissibile . Questa temperatura può essere il punto di fusione del conduttore , la temperatura di accensione di un circuito stampato o --- nel caso più estremo possibile --- il punto di fusione del materiale . Per questo esempio , assumere la temperatura massima è di 200 ° C , una valutazione comune della temperatura per l'isolamento.
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determinare come i cambiamenti di temperatura come filo assorbe energia . Sarete calcolare l'energia il filo assorbe in Joule , una unità di energia . Calcolare l'aumento di temperatura per Joule di energia nel filo . L' aumento di temperatura è data dall'inverso delle volte la capacità termica della massa del filo , che è rho_m x lunghezza x zona .

Per l'esempio , il filo ha una massa di rho_m x lunghezza x area = . 0105 kg /cm ^ 3 x 30 cm x 0,005 centimetri ^ 2 = 0,0016 kg. Moltiplicate questo per la capacità termica e capovolgere il risultato per ottenere il coefficiente di temperatura , Tc : 1 /( 235 J /kg - K x 0,0016 kg) = 2.6 K /J. Cioè, il filo aumenterà di temperatura da 2,6 Kelvin ( che è lo stesso come 2,6 ° C ) per ogni joule di energia dissipata nel filo
6 Il calore è il nemico di circuiti elettrici : . Un filo surriscaldato può danneggiare il circuito o addirittura un incendio .

Calcolare la quantità di corrente che il filo può prendere prima di raggiungere la temperatura massima . La potenza dissipata in una resistenza è data da tempi squadrati attuali resistenza , per cui la corrente massima totale è data dalla I_total = sqrt ( ( temperatura massima - temperatura iniziale ) /( Tc x R ) )

. trovò la temperatura massima al punto 4 , avete trovato Tc al punto 5, e calcolato R nel passaggio 3 ad esempio , si supponga che il circuito inizia a 25 ° C , quindi la corrente massima è data da I_total = sqrt ( ( 200 . - 25 ) /( 2,6 x 9,6 x 10 ^ -4) ) = 265 ampere .
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decidere quanto tempo il filo necessario per trasportare la corrente . Dividere la corrente totale dalla quantità di tempo che il filo sarà sotto tensione . Ad esempio , si può avere un circuito che invierà corrente attraverso il filo d'argento per due minuti --- 120 secondi . Poi la corrente media massima potrebbe portare sarebbe 265 amps/120 secondi: . 2.2 ampere