Если у вас не прогружаются какие-то фотографии / картинки / чертежи, тогда рекомендуем использовать VPN сервисы!

18.09.2012

Нагрев проводников. Что такое плотность тока?

Проводник, нагреваемый проходящим по нему током, отдает часть получаемой теплоты окружающему пространству — нагревает воздух и близлежащие тела. По мере повышения температуры проводника будет увеличиваться доля теплоты, рассеиваемая в окружающем пространстве. Наконец, температура проводника перестанет повышаться, вся теплота, выделяемая в проводнике током, будет рассеиваться в окружающем проводник пространстве.
Эта температура в значительной мере будет определяться так называемой плотностью тока в проводнике.

Плотность тока — это отношение величины тока в проводнике к площади поперечного сечения проводника. Плотность тока обозначается греческой буквой δ (дельта) и определяется формулой
δ = I/s 
в которой I — ток в проводнике;
s — поперечное сечение проводника.

Плотность тока выражается в амперах на квадратный милли-метр (а/мм2).

Чем больше плотность тока, тем выше температура, до которой нагревается проводник (при прочих равных условиях). Допустимая температура нагрева проводника определяется, с одной стороны, свойствами проводника (температурой плавления), с другой, — свойствами изоляции (изоляция не должна размягчаться, обугливаться и загораться). Так, например, допустимая температура нагрева проводов с резиновой изоляцией составляет 55° С.

Соответствующая допустимой температуре плотность тока зависит от материала проводника, его конструкции (голые или изолированные провода), условий охлаждения проводника (находится ли он внутри агрегата, подвешен ли в воздухе, проложен ли под землей).
На практике необходимое сечение провода определяют при помощи таблиц, составленных на основании опытных данных. Выбранное по таблице сечение проводов следует проверить на падение напряжения в них.

При недостаточно плотном соединении между собой металлических проводников уменьшается площадь контакта (соприкосновения этих проводников). В результате растет плотность тока в контакте, место контакта разогревается.

Часто при этом точка контакта плавится, а ток проходит через нагретый воздух. Между проводниками возникает разряд, называемый электрической дугой, который сопровождается значительным выделением тепла.

Около плохого контакта может возникнуть пожар, поэтому всегда необходимо следить за плотностью соединения проводов и исправностью выключателей и переключателей.

Электрическая дуга, представляющая собой мощный источник тепла, нашла широкое применение для дуговой сварки металлов.