Нагрев проводника переменного сечения

Возьмем проводник сечения s, имеющий на участке l ₁ сужение сечения s ₁< s (рис. 3-10). При протекании тока по такому проводнику потери мощности в единице длины на участке с сечением s ₁ будут больше, чем потери в единице длины на участке с сечением s. К тому же поверхность теплоотдачи с единицы длины на участке с сечением s ₁ меньше, чем на участке с сечением s. Это приведет к тому, что участок с сечением s ₁ <s будет иметь более высокую температуру, чем остальные части проводника. От этого участка теплота будет отдаваться менее нагретым частям проводника в направлении х. Если принять, что участок l ₁ имеет одинаковую температуру вдоль всей своей длины, то температура вдоль проводника определится кривой на рис. 3-10, а.

Превышение температуры на участке l ₁

(3-37)

где J и J ₁ – плотности токов на участках с сечениями s и s ₁ соответственно; F и F ₁ – охлаждающие поверхности проводника на единицу длины на участках с сечениями s и s₁ соответственно; λ – коэффициент теплопроводности; k _T – коэффициент теплоотдачи;ρ – удельное сопротивление;

Превышение температуры вдоль проводника с сечением s определяется уравнением

(3-38)

Уравнения (3-37) и (3-38) могут быть также использованы для определения превышения температуры в контактах (рис. 3-11, б). В этом случае надо в (3-37) произведение J ²₁ρ l ₁ s ₁ заменить произведением I ² R _пер (R _пер – переходное сопротивление контакта) и принять F ₁ = 0.

Уравнение (3-37) тогда перепишется так:

Распределение температуры вдоль контакта определится кривой на рис. 3-10, б.

Рис. 3-10. Распределение температуры по проводнику переменного сечения (а) и в контактном соединении (б)

Дата добавления: 2014-10-15