Dimenizioniranje zice rastalnog osiguraca, part II

Pozdrav svima, evo mene opet. Malo sam zagrizao u ovo, bas bi to volio skuzit kak se izracuna. Hvala svima na objasnjenjima na proslom postu.

Zanima me kako bih mogao izracunati potreban promjer =9Eice(niti) rastalnog osiguraca. Na primjer, imam osigurac od 20A/500V. Njegova se nit rastopi kada struja poraste dovoljno da nit postigne temperaturu tali=9Ata tog materijala od kojeg je napravljena.

Ima li netko ideju kako racunom doci do promjera =9Eice uz zadane podatke npr: tip materijala niti: bakar(tj nije cisti bakar nego konstantan) struja kroz nit: 60A (vidio sam na jednoj stranici na netu da kod takvih osiguraca 300% vrijednost maksimalne struje dovodi do gotovo trenutnog taljenja niti) dakle vrijeme te=9Ei u nulu: t->0 temperatura tali=9Ata bakra: theta=3D1083 stupnja Celzijusa temperaturni koeficijent bakra : alfa=3D0,00004 specificni toplinski kapacitet bakra: c=3D390 J/kg*K specificni otpor bakra(konstantana): ro=3D0,05 Ohm*mm^2/m

Da li je ova pretpostavka tocna: Uzmimo taj osigurac od 20A/450A i neke pribli=9Ene vrijednosti Povr=9Aina presjeka: S=3Dd^2*Pi/4=3D 1^2*3,14/4 =3D 0,785mm^2 Nit osiguraca ima otpor pri sobnoj temperaturi: R=3Dro*L/S(L je duljina vodica, a S poprecni presjek)=3D (0,05*0,05 metara)/0,785=3D0,0032 Ohm Otpor pri porastu temperature poraste ali neznatno: Rtal=3DR(1+Alfa*DeltaT)=3D...=3D0.0033 Ohm

Energija koja ulazi u =9Eicu mora biti jednaka energiji koja prolazi kroz =9Eicu plus gubici zbog topline koja prelazi na okoli=9A, dakle ukupna kolicina topline izmjenjene izmedu niti osiguraca i okoli=9Aa je jednaka promjeni unutarnje energije niti (zbog povecanja temperature) i promjeni elektricne energije koja je dovedena niti pa imamo: Q=3Dmasa niti*specificni topl. kapacitet niti*Delta T + Struja na kvadrat kroz nit*Otpor niti * vrijeme odvijanja procesa [J] Q=3Dm*c*DeltaT + I^2*R*t=3D 0,005kg*390J/kgK*(1083-20) + 60^2*0,0033*0,1=3D

2073 J + ~1 J =3D 2074 J

1) Da li ovaj gore racun ima ikakvog smisla ili sam pogrije=9Aio?

2) Kako izracunati potreban promjer =9Eice(niti) osiguraca da bi ona propu=9Atala maksimalnu struju od 20 ampera?

3) Kako najlak=9Ae i najjeftinije napraviti eksperiment i provjeriti je li dobiveni racun tocan?

Reply to
sirupdzija
Loading thread data ...

Vise nego onaj prvi. Nisi uzeo u obzir da se zica osim sto se grije strujom istovremeno i hladi, dakle dobivenu toplinu prenosi na okolis

Pa iz te tvoje formule mozes izracunati i promjer ne? Inace ovakvim racunicama cak i ako si sve tocno postavio mozes samo vrlo priblizno odrediti promjer, tocan moras odrediti eksperimentalno. To ti je jedan cijenjeni kolega vec bio i napisao a ja potpisujem

Pa tako da postepeno povecavas struju dok zica ne pregori i istovremeno ocitavas ampermetar, ako ti je bas jako vazno da li pregori za sekundu ili 3/4 sekunde trebalo bi vec izmisliti neku instrumentaciju

Boris

Reply to
Boris Vuletic

Boris Vuletic je napisao/la:

Kako nisam uzeo? Pa uzeo sam.

Ne mogu izracunati promjer posto ne znam unaprijed kolicinu topline Q. Kolicinu topline mogu racunati kada vec znam promjer zice i sve ostalo o njoj. Do toga ne mogu doci kada ne znam promjer. To sam samo napisao da vidim da li ima smisla u takvom nacinu razmisljanja, a pitao sam vas za tocan racun promjera zice.

Jasno mi je nacelno kako eksperimentirati, ali sto bih od instrumenata ili opreme trebao imati doma da bi se mogao igrati s time a da je sto jeftinije i jednostavnije?

Reply to
sirupdzija

Nisi, gdje je negativni dio koji je odreðen koeficijentom prijenosa topline s metala na zrak? Ali, mo¾da se taj dio za pribli¾ni proraèun mo¾e zanemariti jer je taj proces relativno spor...

Postavi promjer ¾ice kao nepoznatu i slo¾i jednad¾be...

Najsigurniji ti je niskonaponski ispravljaè, recimo punjaè/starter automobila koji mo¾e dati kratkotrajno velike struje. Kao tro¹ilo koristi vi¹e otpornika od par oma veæe snage, cekas ¾icu iz rashodovanog fena za kosu ili ¾arulje auto-fara. Sa ¾aruljama je te¾e raditi jer mora¹ preko osciloskopa pratiti trenutne vrijednosti struja, ali ti je rezultat uoèljiv: Ako dovoljan broj ¾arulja u hladnom stanju povuèe vi¹e od potrebne struje, one trebaju 'bljesnuti' i skuriti osiguraè....

Reply to
Vaso

Hm nisam siguran da se moze zanemariti ali je svakako komplicirano za izracunati, ne moze se tek tako svesti na nekakav koeficijent prenosa zato jer su procesi prenosa topline jako ovisni od (razlike)temperature. Ako je zica razapeta u zraku postoje dva razlicita mehanizma prenosa topline sa zice: konvekcijom i zracenjem. Konvekcija znaci zagrijavanje zraka u neposrednoj blizini koji se onda dize i uzrokuje strujanje ili vrtlozenje kako ti drago, uglavnom zbog takvog mijesanja zraka prenos topline na okolni zrak je puno veci nego kad bi zrak bio stacionaran i ocito konvekcija ovisi o temperaturi. Zracenje znaci da energija topline odlazi u okolinu u formi infracrvenog i ostalog elektromagnetnog zracenja, ovo isijavanje energije zracenjem raste sa cetvrtom potencijom temperature! Ovo je mozda zanemarivo kod sobne temperature ali bas i nije za temperature oko tocek taljenja bakra. I onaj njegov 'kalorimetrijski' proracun zapravo nije tocan, nije vodio racuna o latentnoj toplini taljenja

Boris

Reply to
Boris Vuletic

Ja bas i ne bi koristio zarulje na ovakav nacin jer im je otpor jako ovisan o temperaturi, ako zarulja kratkotrajno zasvijetli i osigurac pregori tesko je ustanoviti kolika je struja zapravo bila u trenutku pregaranja bez storage osciloskopa, instrumenta koji pamti max. vrijednost ili nekog drugog ne bas osobito jednostavnog i jeftinog instrumenta

Boris

Reply to
Boris Vuletic

A kako najvjerojatnije nema¹ instrument za mjerenje tako velikih struja, slo¾i 10 otpornika od 0,1 om/1W u paralelu i mjeri pad napona na njima: Oèitane milivolte dijeli¹ s 10 i dobije¹ jakost struje u amperima....

Reply to
Vaso

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.