Зависимость нагрева от сопротивления

[_ zv 0]

Привет уважаемому сообществу.

У меня в голове возникло противоречие по которому я даже не могу сформулировать вопрос для гугла.

Мы знаем, что чем выше сопротивление проводника - тем он сильнее греется (закон Джоуля-Ленца как я понял).

Получается, что если мы берем условно метр спирали из проволоки - он условно нагреется на Х градусов.

Теперь откусим от него половину - сопротивление уменьшится, а вот оставшийся кусок, как мне подсказывает опыт,нагреется сильнее. Или я не прав?

Тогда по закону получается что если мы увеличим эту спираль до километра, она начнет греться как не в себе. Как-то это все идет в разрез с моими наблюдениями по жизни.

Спасибо за разъяснение!

[Adver 220]

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН (Экспресс изготовление за 24 часа!)

Сборка высококачественных печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6.

Студенческое спонсорство

[Falconist 7771]

Сомнения обоснованы. Значит, неверно утверждение, что 

45 минут назад, _ zv сказал:

чем выше сопротивление проводника - тем он сильнее греется

Прикинем. При стабильном напряжении, приложенном к нагревателю, Р (мощность) = I² / R (сопротивление). R - в знаменателе. Чем оно больше, тем выделяющаяся на нагревателе мощность меньше. И наоборот.

Так что всё логично.

[Adver 220]

Изготовление 2-х слойных плат от 2$, а 4-х слойных от 5$!

Быстрое изготовление прототипа платы всего за 24 часа! Прямая доставка с нашей фабрики!

Смотрите видео о фабрике JLCPCB: https://youtu.be/_XCznQFV-Mw

[_ zv 0]

Почему тогда википедия с вами не согласна:

Если сила тока одна и та же на всём протяжении электрической цепи, то в любом выбранном участке будет выделять тепла тем больше, чем выше сопротивление данного участка.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_Джоуля_—_Ленца

[Adver 220]

Как сделать ИП с ультрашироким диапазоном?

Ключевыми особенностями высоковольтных SiC MOSFET Wolfspeed являются малое сопротивление канала в открытом состоянии и минимальное значение паразитных емкостей, что позволяет максимально снизить статические и динамические потери, и, соответственно, увеличить рабочую частоту преобразователей.

Подробнее

[Falconist 7771]

А я ведь специально подчеркнул: 

16 минут назад, Falconist сказал:

При стабильном напряжении, приложенном к нагревателю

А Вы мне "лепите горбатого": 

5 минут назад, _ zv сказал:

Если сила тока одна и та же

ТОКА, Карл, ТОКА! А значит, напряжение должно быть пропорционально сопротивлению. Тогда утверждение Википедии будет корректным. Кстати, Википедия - отнюдь не истина в последней инстанции.

Внимательнее надо быть, вьюнош!

[Adver 220]

Вебинар «Практика разработки IoT-устройств с BlueNRG-LP – волшебной палочкой разработчика» (23/03/2021)

Приглашаем 23 февраля на бесплатный практический вебинар по BlueNRG-LP - новой SoC STMicroelectronics. Будут рассмотрены новые возможности создания прототипов IoT-устройств на BlueNRG-LP с использованием экосистемы и отладочных средств ST, а также практические примеры по использованию BlueNRG-GUI v.4.0.0, настройке и работе в сети BLE-MESH, пример управления умным домом с помощью BlueNRG-LP и другие.

Подробнее

[Yurkin2015 584]

24 minutes ago, Falconist said:

Р (мощность) = I² / R (сопротивление). R - в знаменателе

Формула не верна! Сопротивление в числителе, Карл!

Поэтому, таки, да, по правильной формуле P= I² * R получается, что мощность растёт при увеличении сопротивления.

[Adver 235]

Материалы вебинара Практическое использование TrustZone в STM32L5

Материалы вебинара, посвященного экосистеме безопасности и возможностях, которые дает новая технология TrustZone в МК STM32L5, содержат две подробные практические работы: создание простого приложения с изоляцией в TrustZone, и пример отладки и тестирования TFM-SBSFU. Программа рассчитана на технических специалистов и тех, кто уже знаком с основами защиты ПО в STM32.

Подробнее

[_ zv 0]

Ну сорян, я вам леплю горбатого не для того чтобы подчеркнуть вашу неточность, а потому что не понял объяснения.

Да, действительно я теперь обратил внимание, что на той же википедии рядом две формулы, утверждающие обратные зависимости:

Q=I^2*R*t

Q=U^2*t/R

Это запутало меня еще больше, в каких случаях применяется первая, а в каких - вторая формула?

Edited February 23 by _ zv

[Владислав2 393]

33 минуты назад, Yurkin2015 сказал:

по правильной формуле P= I² * R получается, что мощность растёт при увеличении сопротивления.

Это мне напоминает прикол про равенство веса мухи и слона. С увеличением R, ток падает. Что при стабильном V, приводит к падению  P.  Ток то упадёт.  Вот вам и Карл. 

Вы берёте вырванный кусок из закона Ома. Чтобы при росте R - рос ток, необходим рост V. А в вашем кусочке его нет.

Смотрим на: J= U/R. Ток прямо пропорционален V. Это значит, ток падает при падении V и растёт при росте V.

А что с R?  R находится в обратной зависимости от тока. Т.е. ток растёт при падении R и падает при росте R.

Мощность находится путём умножения тока на V. V - стабильно. Отсюда вытекает - ток падает, P падает. Ток растёт - растёт P.  R определяет ток и находится в обратной зависимости. Круг замкнулся.

Edited February 23 by Владислав2

[Adver 220]

[Falconist 7771]

1 час назад, Yurkin2015 сказал:

Сопротивление в числителе, Карл!

Да, обшибся мал-мал. Но логика - она и в Африке логика.

[Yurkin2015 584]

1 hour ago, Владислав2 said:

V - стабильно

@Владислав2 , Вы - в шорах своей предубеждённости! За напряжение не было разговора.

Есть формула: мощность равна и квадрат умножить на эр. Про напряжение - ни пол-слова.

Значит, при увеличении сопротивления пропорционально растёт мощность. Как следствие, при последовательном соединении резисторов: больше будет греться тот, у которого больше величина сопротивления!

Edited February 23 by Yurkin2015

[Falconist 7771]

Только что, Yurkin2015 сказал:

в шорах своей предубеждённости

Откуда Вы эту фантазию взяли? Я, как раз, толерантен к истине. Могу ошибаться, но на своих ошибках не настаиваю.

[Piotr__1 199]

1 час назад, _ zv сказал:

в каких случаях применяется первая, а в каких - вторая формула?

В одних и тех же. они друг друга не исключают, а заменяют через закон дяди Ома. В физике связанно ВСЕ, почему и важны точные и ПОЛНЫЕ условия в задачах.

[Yurkin2015 584]

5 minutes ago, Falconist said:

эту фантазию взяли?

Это было послание к Владиславу Второму, а не к Вам.

[Falconist 7771]

Тады ой!

[_ zv 0]

1 минуту назад, Piotr__1 сказал:

В одних и тех же. они друг друга не исключают, а заменяют через закон дяди Ома. В физике связанно ВСЕ, почему и важны точные и ПОЛНЫЕ условия в задачах.

Спасибо, что хоть кто-то обратил внимание на вопрос) 

Я уже не рад что вызвал столько обсуждений казалось бы фундаментального закона, рассчитывал получить более единодушное мнение.

И все же мне не понятно. если они заменяют друг друга - то как определить мощность увеличится или нет при увеличении сопротивления. По одной формуле - ответ да, по другой нет!! Значит есть какая то разница, может условия применения?

[Piotr__1 199]

1 минуту назад, _ zv сказал:

По одной формуле - ответ да, по другой нет!

 

9 минут назад, Piotr__1 сказал:

В физике связанно ВСЕ, почему и важны точные и ПОЛНЫЕ условия в задачах.

Вы явно и упрямо что-то игнорируете в условиях своей же задачи. Как только поймете что вы считаете "лишним" в задаче, поймете почему у вас все не сходится.

[Владислав2 393]

2 часа назад, _ zv сказал:

условно метр спирали из проволоки

 

2 часа назад, _ zv сказал:

Теперь откусим от него половину - сопротивление уменьшится, а вот оставшийся кусок, как мне подсказывает опыт,нагреется сильнее.

 

2 часа назад, _ zv сказал:

Тогда по закону получается что если мы увеличим эту спираль до километра, она начнет греться как не в себе.

 

37 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Есть формула: мощность равна и квадрат умножить на эр. Про напряжение - ни пол-слова.

Если неизвестно V, действующее на эти три спирали - как можно говорить о мощности ? По вашему мощность = квадрат тока Х сопротивление. Про напряжение ни пол-слова. Но I = U/R !  Без напряжения вы не получите ток ! И откуда вы взяли вывод:

37 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Значит, при увеличении сопротивления пропорционально растёт мощность.

Так может быть только в одном случае, вы измеряете при разных напряжениях. Соответственно в разных условиях и тогда - не понятно что.

37 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Как следствие, при последовательном соединении резисторов: больше будет греться тот, у которого больше величина сопротивления!

Так может быть, если ваше общее R цепи состоит из 2 сопротивлений и при данном конкретном V, через них протекает один общий ток. Согласно формуле I= U/R. Тогда, при разных сопротивлениях, на каждом R выделится своя мощность по формуле P= I квадрат X R. Но и здесь, если вы увеличите любое R, к примеру в 2 раза - то и общий ток для R1+R2 упадёт в 2 раза. Мощность при увеличении R цепи падает !

Edited February 23 by Владислав2

[IMXO 1991]

7 минут назад, _ zv сказал:

И все же мне не понятно. если они заменяют друг друга - то как определить мощность увеличится или нет при увеличении сопротивления. По одной формуле - ответ да, по другой нет!! Значит есть какая то разница, может условия применения?

пох какая формула , ответ всегда один: мощность максимальна когда сопротивление приемника(нагревателя,мотора и тд) равно внутреннему сопротивлению источника напряжения.

[Yurkin2015 584]

7 minutes ago, _ zv said:

как определить мощность увеличится или нет при увеличении сопротивления.

Если напряжение одно и то же, то при увеличении сопротивление мощность уменьшится, конечно, т.к. P = U2 / R, напряжение в формуле не изменилось, а R увеличилось в знаменателе.

Такая ситуация происходит практически всегда, потому что по жизни мы имеем дело в основном с источниками напряжения, и эти напряжения не изменяются при подключении разных спиралей.

 

Очень редко в руки попадается источник тока, у которого ток постоянный, а напряжение может быть любое. В таком случае используют формулу P = I2 * R, и мощность уже ведёт себя по-другому.

Но, повторяю, этот случай очень редкий, и его можно не рассматривать.

[_ zv 0]

Вот сейчас вообще не понял. 

Смотрите, попробую на пальцах. Были у меня в детстве батарейки такие плоские, с усами на 4.5В кажется. И лампочки были для фонариков на 3В кажется. Знакомо?

Вопрос: подключаем к батарейке одну лампочку - горит ярко. Подключаю две лампочки друг за другом (последовательно) - горят обе тускло. сопротивление увеличилось, а температура нити упала.

Закон ДжЛ: Если сила тока одна и та же на всём протяжении электрической цепи, то в любом выбранном участке будет выделять тепла тем больше, чем выше сопротивление данного участка.

 

Ну противоречие же!

[Piotr__1 199]

3 минуты назад, _ zv сказал:

Если сила тока одна и та же на всём протяжении электрической цепи,

точка.

Почему вы решили, что она будет неизменна при изменении нагрузки(длинны спирали) непонятно никому, особенно вам.

и я еще раз повторю:

28 минут назад, Piotr__1 сказал:

В физике связанно ВСЕ,

 

[Yurkin2015 584]

@_ zv  Обе лампочки горят одинаково тускло? Значит на них выделяется одинаковая мощность. Ну, правильно, одинаковая мощность так как сопротивления у них одинаковые. Нет противоречия никакому Ленцу.

Edited February 23 by Yurkin2015

[Огонёк 4]

3 минуты назад, _ zv сказал:

сопротивление увеличилось, а температура нити упала

Сопротивление увеличилось - уменьшилась сила тока. Что отличается от

3 минуты назад, _ zv сказал:

Закон ДжЛ: Если сила тока одна и та же на всём протяжении электрической цепи

Не говоря уже о том, что вышеуказанный закон описывает одну и ту же цепь с разными характеристиками отдельных участков, а не разные цепи. Проще говоря, в цепи "медный провод - нихром - медный провод" греться будет нихром.

[_ zv 0]

43 минуты назад, Огонёк сказал:

Сопротивление увеличилось - уменьшилась сила тока. Что отличается от

Не говоря уже о том, что вышеуказанный закон описывает одну и ту же цепь с разными характеристиками отдельных участков, а не разные цепи. Проще говоря, в цепи "медный провод - нихром - медный провод" греться будет нихром.

Огонёк, вы лучший! Ваш комментарий первый, который внёс ясность в мое запутанное сознание, спасибо!

 

Итак резюмирую: мы рассматриваем две разных цепи, и закон ДжЛ не применим, так как он справедлив при одинаковой силе тока. В нашем случае сила тока разная в двух цепях. Супер. Поправьте меня если не так.

 

Теперь следующий вопрос. Какой в таком случае закон можно применять для определения силы нагрева. Эксперимент тот же: две лампочки и одна. Как определить какая схема приведет к большему нагреву? Меняется только сопротивление как известно.

[Piotr__1 199]

13 минут назад, _ zv сказал:

Поправьте меня если не так

 

13 минут назад, _ zv сказал:

и закон ДжЛ не применим,

Этот закон пременим в любом случае. Но подставлять в него вам надо деййствительные для текущей схемы соединения данные.

 

14 минут назад, _ zv сказал:

Меняется только сопротивление как известно.

И ток, и масса нагреваемого металла. Опять выкидываете "ненужные" условия из задачи. ПОЙМИТЕ! для правильного решения задачи вам НАДО учитывать все три параметра цепи U I R, для обоих цепей!

[_ zv 0]

20 минут назад, _ zv сказал:

Теперь следующий вопрос. Какой в таком случае закон можно применять для определения силы нагрева. Эксперимент тот же: две лампочки и одна. Как определить какая схема приведет к большему нагреву?

Спасибо Piotr, возможно вам удастся ответить на главный вопрос вечера?