Количество тепла, выделяемого электрическим током в проводнике

Q = 0.24× I² ×r ×t (кал); 1 Дж = 0.24 кал

Изменение сопротивления проводника при его нагревании приходящееся на 1 Ом от первоначального сопротивления и на 1°С температуры, называется температурным коэффициентом сопротивления (a).

a = r_t – r₀ / r₀ (t – t₀ )

Сопротивление проводника нагретого (охлажденного) от температуры t₁ до t₂ (t₂ до t₁ )

r₂ = r₁ [1±a (t₂ – t₁)]

r₂ - сопротивление после нагрева, r₁ - сопротивление до нагрева

±a - температурный коэффициент сопротивления (+ нагрев, - охлаждение)

t₂ – температура после нагрева, t₁- температура до нагрева

Для нагрева диэлектриков применяется высокочастотный диэлектрический нагрев. Диэлектрик помещается между металлическими обкладками, к которым прикладывается переменное напряжение. Протекающие по диэлектрику токи смещения и малые токи проводимости нагревают материал. В зависимости от частоты f напряжения различают установки средневолнового (f = 0,3 - 3 МГц), коротковолнового (f = 3 - 30 МГц) и ультраволнового (f = 30 - 300 МГц) диапазонов, создающие удельные потери мощности в ди-

электрике от долей ватта до нескольких киловатт на кубический сантиметр.

Рис. 2. Схема высокочастотного (ультраволнового) генератора для диэлектрического нагрева (а) и эквивалентная схема нагрузки (б):

Lд - индуктивность дросселя, защищающего выпрямитель от высокой частоты; ЛГ - ламповый генератор; Ср - разделительный конденсатор; Сн - емкость нагревательного конденсатора; Lk - индуктивность колебательного контура; Rн -активное сопротивление нагрузки; R1 - активное сопротивление индуктивной катушки и соединительных проводов

На рис. 2 показана принципиальная схема высокочастотного генератора

на триоде и его эквивалентная схема узла нагрузки. Технологический узел -

конденсатор Сн с нагреваемым материалом - включен в колебательный контур. Посредством магнитной связи между L и L_K осуществляется обратная связь в ламповом генераторе, обеспечивающая незатухающие колебания в контуре L_K – Сн.

Электрическая энергия поглощенная диэлектриком и обращенная в теплоту:

Э = Р × t

Р – потребляемая мощность, t - время, с

P = U × I × sin d

U – напряжение, В; d - угол диэлектрических потерь

Полный ток I = I_см / cos d

I_см – ток смещения, А

I_см = U × w× С; w = 2pf

w - угловая частота, с^-1

С – емкость конденсатора, Ф; f – частота переменного тока, Гц

С = S ×e / d

S – площадь пластин, м²

e - диэлектрическая проницаемость материала, Ф/м

d – расстояние между пластинами, м

e = e₀ × e_r

e₀ - электрическая постоянная (8,85 × 10^-12), Ф/м

e_r – относительная диэлектрическая проницаемость материала, Ф/м

Дата добавления: 2014-01-07