¿Verificación de la Ley de Ohm?

Estoy construyendo unos puños calefactables para motocicletas y creo que mis cálculos están equivocados. ¿Alguien puede ayudarme a verificar que para 10 pies de cable Nichrome 60 de calibre 20, tengo los ohmios, vatios y amperios correctos para la temperatura dada? El vataje parece realmente alto y los ohmios parecen bajos. Pero tal vez me equivoque.

Me gustaría acercar la potencia a 15-20 vatios. El voltaje debe ser constante y planeo ajustar la temperatura con el potenciómetro correcto (si puedo averiguar cuál debe ser). ¡Gracias por su ayuda!

ingrese la descripción de la imagen aquí Puedes copiar mi Google Doc aquí y jugar con las fórmulas.

Fuente: Temperaturas y respectivo amperaje por pie para ese cable Fuente: Resistencia por pie Fuente: Leyes básicas de Ohm

Creo que ha intercambiado los encabezados "Por pie" y "Todos los 10 pies". Desde su enlace de "Resistencia por pie", creo que un pie de cable n. ° 20 será de aproximadamente 1 ohmio a temperatura ambiente.

Respuestas (1)

Hmm, creo que mezclaste varias cosas.

Primero, su página wiki indica que el calibre 22 tiene alrededor de 1 ohmio por pie, por lo que el calibre más grueso 20 debería tener alrededor de 0,6 ohmios por pie.

A continuación, la última tabla de wiki indica que la resistencia aumenta hasta en un 10% cuando se calienta el cable a 2000 °F, por lo que no tengo idea de por qué su resistencia cambia tanto y por qué disminuye.

Además, parece correlacionar la temperatura con la actual, porque la página wiki lo hace. Pero tenga en cuenta: las temperaturas dadas en wiki son temperaturas para un cable de NiCr recto y horizontal en aire en reposo. Es decir, la temperatura es el resultado de una producción de calor (casi) constante del alambre y la disipación de calor (dependiente de la temperatura) por convección en el aire. Si planea enrollar el cable alrededor de las empuñaduras, el calor se transferirá a las empuñaduras y el cable no se calentará tanto.


Ahora, para su caso, la resistencia del cable de NiCr es siempre la misma para el rango de temperatura deseado, alrededor de 0,6 Ohm/ft. Entonces, un solo cable de 10 pies de largo tendrá alrededor de 6,0 ohmios.

A un voltaje constante de su motocicleta de 12,7 V, obtendrá alrededor de 2 A a través de un cable de 10 pies, lo que da alrededor de 25 W. Si necesita menos potencia, pruebe con un cable más largo: 20 pies tiene el doble de resistencia, obtendrá aproximadamente 1A y, por lo tanto, 12,7W.


Ahora escribes que quieres regular la potencia de tu calentador. El problema es que el potenciómetro tiene que tomar mucha potencia. Digamos que tiene su cable de 10 pies, 6 ohmios y un potenciómetro ajustado a 6 ohmios. (Esto es como tener un cable de 20 pies, solo la mitad reemplazada por la olla) Toda la configuración genera 12.7W de calor, pero solo la mitad es generada por el cable, la otra mitad se genera dentro de la olla. Un potenciómetro para más de 6W es... grande.

Debido a sus habilidades, recomendaría algo como esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Según el estado del interruptor, la corriente fluye a través de uno o ambos cables de 10 pies, lo que da como resultado una potencia de calentamiento de aproximadamente 25 W o aproximadamente 12,7 W. Usando un interruptor con más estados, puede obtener configuraciones de energía más finas. (Además, desea encender/apagar el calentador, ¿verdad?)


Volviendo a la tabla con las temperaturas: escribí que el cable no se calienta tanto como está escrito en la tabla, porque disipa el calor hacia la empuñadura. Pero si no está en buen contacto térmico con la empuñadura (por ejemplo, en el terminal donde se conecta a los cables de cobre), aún se calentará en esos puntos. Recomendaría usar un cable más grueso pero más largo, porque entonces tienes menos potencia de calentamiento por longitud, y esos puntos no se calentarían tanto.

Finalmente, use un fusible clasificado para aproximadamente el doble de la corriente máxima esperada. porque si algo sale mal y se produce un cortocircuito entre los devanados de su cable (o con el metal de la barra de dirección), aún puede calentarse mucho y provocar un incendio.

¡Esa fue una respuesta muy útil! Muchas gracias por la ayuda. ¡¡Te lo agradezco!!