Zagrijavanje vodièa

Du¾e vrijeme se ja i jedan prijatelj raspravljamo oko neèega. On ka¾e da se cijev u grijalici (vodiè) zagrije zbog svladavanja velikog otpora. Ali meni to ba¹ nema smisla. On ka¾e da ¹to je grijalica jaèa, to æe imati veæi otpor, a ja ka¾em da ne nego da se grijalica zagrije zbog praktièki kratkog spoja i da teèe velika struja kroz grijalicu i da se zbog toga ta cijev ili vodiè zagrijavaju. Tko je tu u pravu? I da mi malo to pojasnite.

sto veci otpor to je manja snaga na ISTOM naponu. I=U/R P=UxI nije to uzbrdica pa ces se vise oznojiti.

pozdrav hrvoje

Zna=E8i moje je to=E8no da se zagrijava zbog manjka otpora, zbog velike struje.

Znaèi moje je toèno da se zagrijava zbog manjka otpora, zbog velike struje.

220 oma na 220V je stuja 1A i snaga 220V x 1A=220W 22 oma na 220V je struja 10A i snaga 220V x 10A=2200W 2 220 100 220 x100=22000W ne MANJKA nego manjeg otpora.najveci otpor je beskonacan tj kad nista nije ukljuceno i po teoriji tvog prijatelja same uticnice bi grijale.tvoje je ukratko receno tocno.

pozdrav hrvoje

E, ovako ISTO sam ja njemu rekao a on meni da fantaziram. A =B9to je jo=B9 gore, to krivo pi=B9e i u nekoliko =E8asopisa, sam se ne sje=E6am u kojima.

Preporuèi mu srednjo¹kolski ud¾benik iz osnova elektrotehnike.

Obojica ste u pravu. Kada bi vodic imao vrlo velik otpor (zrak npr) ne bi se grijao, i kada bi imao vrlo mali otpor (kabel npr) ne bi se grijao.

Ali si ipak ti vise u pravu, da se postojecem grijacu poveca otpor, on ce se manje grijati. Ali radi smanjenja struje, ne radi povecanja otpora. Da imas strujni izvor (recimo kroz krug uvijek tece 1A, neovisno sto je u tom krugu) onda bi se vise grijao veci otpor. Ali to je teoretska situacija, nema toga u kucnoj instalaciji.

Jasno je gdje je zabuna, kabel (mali otpor) se ne grije, a grijac (veci otpor) se grije. Probas sa istim grijacem, samo staviti tanak kabel, recimo

3X0,75 pa da vidis kako se i kabel grije. I to ne radi manjka otpora, nego radi veceg otpora. Tako da je sve jako relativno i diskutabilno.

Grijac se grije jer ima mali otpor, a kabel se NE grije jer ima mali otpor. Pa ti to sad nekome objasni.

r.

E, do=E8ekao me on sa tim za=B9to se onda kabel ne grije, ali sam nekako to uspio izbje=E6i odgovoriti :). Da li ima kakva knjiga ili =E8lanak na internetu gdje bi mogao na=E6i obja=B9njenje?

E, doèekao me on sa tim za¹to se onda kabel ne grije, ali sam nekako to uspio izbjeæi odgovoriti :). Da li ima kakva knjiga ili èlanak na internetu gdje bi mogao naæi obja¹njenje?

kabel ima daleko manji otpor od necega sto je NAPRAVLJENO da ima otpor.

otpornik ili vodic-zavisi od kuta gladanja. napareni vodovi na staklu LCD-a su vodici.dalekovodi su takodjer vodici, kebel od pegle je isto vodic.pegla ima npr 22 oma,a kabel ima 0,22 oma znaci uz struju od 10A pegla ce razviti 2200W,a kabel 2,2W. sad taj isti kabel od pegle uzmi i spoji akumulator i elektropokretac u autu i pokusaj ga pokrenuti.nece ici jer je otpor elektropokretaca mozda 1om a kabela 0,22oma.zato uzmes drugi kabel koji je 20 puta veceg presjeka i ima otpor 0,00022oma i pici.znaci nije samo IME kabel bitno u cijeloj prici nego za koju je namjenu taj kabel.nadji tablicu specificnog otpora bakra pri 20 celzijusa na 1m duzine pa ce ti sve biti jasnije.

pozdrav hrvoje

E, doèekao me on sa tim za¹to se onda kabel ne grije, ali sam nekako to uspio izbjeæi odgovoriti :). Da li ima kakva knjiga ili èlanak na internetu gdje bi mogao naæi obja¹njenje?

Vjerojatno ima, ali nije tako ni komplicirano. Kabel se grije, izvor se grije potrosac se grije. Koliko se sta grije ovisi o snazi. A snaga je neka fiktivna vrijednost, ni jedno tijelo ju ne posjeduje. Npr. grijac koji kupis u trgovini, nema snagu. Ima samo otpor. Snagu dobiva kad potece struja kroz njega. A isto tako kabel. I kabel je grijac, budimo iskreni, kao sto je i grijac vodic. Radi se samo o razlicitim otporima. I ukupna struja ovisi o svim tim otporima, ne samo o otporu grijaca. Kad bi povecali otpor vodica, onda bi bila manja struja u cijelom krugu pa bi se grijac manje grijao. Ali bi se vodic vise grijao. Slicno dobijas smanjenjem otpora grijaca. Dok je on daleko najveci otpor u krugu, njegovim smanjivanjem povecavas struju. Ali onda dolazis do faze kada on vise nije toliko znacajan. Smanjio si otpor grijaca, struje su ogromne (recimo parsto ampera), u medjuvremenu pokrpao osigurace, i sad ti izvor vise ne moze podnijeti toliko opterecenje. Smanjenjem otpora grijaca na nulu, struja je i dalje parsto ampera. Grijac se vise ne grije, ali se kabeli griju. Tocnije, tope se, zapaliti ces kucu.

Ponavljam, i kabel je grijac, i to uzasno jak. Samo mu daj potrebne uvjete. Evo vidi

Tip ima ogromne racune za struju :-)))

E, doèekao me on sa tim za¹to se onda kabel ne grije, ali sam nekako to uspio izbjeæi odgovoriti :). Da li ima kakva knjiga ili èlanak na internetu gdje bi mogao naæi obja¹njenje?

_____________________________________________________

Jednostavno. Snagu treba gledati iskljuèivo kao umno¾ak napona na tom tro¹ilu i struje kroz to isto tro¹ilo.

Kabel ima mali otpor, a isto tako i grijaè, no promatrajuæi samo njih dvoje, kabel ima daleko manji otpor od grijaèa. Kada bilo kakva struja prolazi nekim otporom, na njemu stvara pad napona prema Ohmovom zakonu U = I * R. ©to je otpor manji, manji je i pad napona na tom otporu, pa je onda i snaga manja (snaga proizlazi iz P = U * I ). No, ono ¹to (mislim) nitko nije spomenuo je Kirchoffov zakon za napone koji ka¾e da je zbroj svih padova napona u nekoj zatvorenoj petlji jednak zbroju napona svih izvora u toj istoj petlji. Kako imamo samo jedan izvor, pad napona na otporima u tom krugu mora biti jednak naponu izvora. Da bi to bilo zadovoljeno, krugom æe poteæi takva struja koja æe stvoriti takve padove napona koji æe zbrojeni biti upravo jednaki naponu izvora. Ovdje vrijedi kombinacija Ohmovog zakona primjenjenog na Kirchoffovo pravilo (Drugi Kirchoffov zakon).

Recimo ovako: Kabel neka ima otpor Rk = 0,01Ohm Grijaè neka ima otpor Rg = 10Ohma Izvor napajanja neka je 230V (neogranièene snage).

Ako na takav izvor prikljuèimo grijaè preko kabela, struja koja æe poteæi tim krugom biti æe: I1 = U / (Rk + Rg) = 230 / (0,01 + 10) = 230/10,01 =

22,98A. Takva struja stvorit æe pad napona na kabelu od: Uk = I1* Rk = 22,98 * 0,01 = 0,23V. Ista struja stvara pad napona na grijaèu od: Ug = I1 * Rg = 22,98 * 10 = 229,77V.

Vidimo da zbrojeni padovi napona na kabelu i grijaèu su upravo jednaki naponu izvora: U = Uk + Ug. Ta struja i pojedini pad napona stvara disipiranu snagu (snaga gubitaka) na pojedinom otporu. Snaga koja se disipira na kabelu jednaka je Pk = Uk * I1 =

0,23 * 22,98 = 5, 29W. Snaga disipirana na grijaèu je: Pg = Ug * I1 = 229,77 * 22,98 = 5280,11W.

Ako usporedimo omjer snaga, vidimo da je snaga na kabelu 1000 puta manja od snage na grijaèu. Isti omjer je i kod usporedbe otpora, naime, otpor kabela je 1000 manji od otpora grijaèa (relativno gledajuæi, oba otpora su mala). Ovo proizlazi iz linearnosti zakona.

Kabel moramo tako dimenzionirati (odabrati) da ima ¹to manji otpor kako bi se na njemu disipirala ¹to manja snaga, odnosno, da omjer otpora prema grijaèu bude ¹to veæi. U grubo, deblji i kraæi kabel ima manji otpor.

©to bi se dogodilo da umjesto grijaèa koristimo samo kabel kratko spojen? Izraèunajmo: Tada bi potekla struja od I2 = U / Rk = 230 / 0,01 = 23000A = 23kA. Pad napona na kabelu jednak je naponu izvora (vrijedi drugi kirchoffov zakon), 230V. Snaga na kabelu biti æe Pk = Uk * I2 = 230 * 23000 = 5 290 000W = 5,29MW. (!!!)

Vidimo iz raèuna da je potrebno voditi raèuna i o Ohmovom zakonu, ali i o Kirchoffovom zakonu za napone u zatvorenoj petlji. Pri tome nam izvor mora moæi osigurati snaga koju tra¾imo. Ako ne mo¾e, past æe njegov napon kako bi svi zakoni bili zadovoljeni.

Pozz! -Rio-

E hvala na obja=B9njenju. Znao sam da je ne=B9to tako jednostavno, ali tko =E6e se sjetiti... :)

Ovo nije najbolje obja¹njenje. Ovdje se usporeðuju kru¹ke i jabuke. Naime, navedena pegla ima snagu od 2200W, ali pri naponu napajanja od 230V! Elektropokretaè u automobilu mo¾e imati i manju i veæu snagu, no ono ¹to je bitno, napaja se iz izvora napona 12V. Ohmov zakon primjenjen prvo na snagu, pa onda klasièno daje raèunicu o iznosu struje, odnosno padu napona kojeg ona izaziva kada prolazi nekim otporom, a koji pak daje snagu zejedno sa tom strujom.

Ista ideja se primjenjuje u prijenosu elektriène energije kada se podi¾e napon kako bi se smanjila struja jer su gubici u vodièima izravno vezani uz struju kroz vodiè. Kabel od pegle, spomenut u gornjoj prièi bi tako vrlo lako mogao napajati teret snage 1 MW, ako bi pri tome tekla struja od max 10A. Vidimo da je napon napajanja kljuèan u prièi.

Potrebno je jo¹ naglasiti da se grijaèi ne izraðuju od bakra, veæ posebnih slitina i legura kako bi se pobolj¹ala neka svojstva koja se od grijaèa zahtjevaju, a koje bakar kao takav nema.

Dakle, cijela prièa le¾i na Ohmovom zakonu i Kirchoffovom zakonu za napone, te naravno poznavanju pona¹anja vodièa pri prolasku struje.

Pozz!

*******cut******* nije bit sto je najbolje objasnjenje ,a sto najgore.bit je covjeku docarati sto je to kabel i spustiti tematiku na razinu predznanja tako da to shvati. ako to (kolektivno)uspijemo onda ova grupa ima smisao postojanja. koji put treba pojesti i kompot. :-)

pozdrav hrvoje

Hehe, ja bi sad kompot ili jo¹ bolje kuhano vino, buduæi da je dosta hladno, hehe.

Pozz!

On Mon, 12 Jan 2009 10:25:50 -0800 (PST), snipped-for-privacy@gmail.com wrote: /cut

Hmm, tesko mi je shvatiti smisao ovakve rasprave kad se cijela vasa dilema/trilema/svaða svodi na ohmov zakon.

Detalje mozes procitati ovdje

Imajuci na umu da je snaga P=U*I, zamjenom U, tj. I u ovoj jednadzbi s ohmovim zakonom dobiti ces jednadzbe snage za dva slucaja, uz konstantnu struju i/ili konstantan napon i iz toga sve ostalo bude jasno. Grijalica se grije jer ima mali otpor pa U^2/R bude velik. Za kabel se obicno gleda konstantna struja pa imas I^2*R. Ne znam dal znas no dalekovodi u RH su ti na 400kV. Zamisli da zelis prenest neku konstantnu snagu P=U*I=konst. Kabel ti se grije s I^2*R, ako dignes U smanji ti se struja i imas manje gubitke na prijenosu (na zicama dalekovoda)

Pozz Uzivaj

Prva gre¹ka.

Druga gre¹ka.

Treæa gre¹ka.

Da malo ispravim. Nemoj se uvrijediti.

1. Ohmov zakon vrijedi, on je nu¾an uvjet, ali ne i dovoljan. Ovdje jo¹ fali i Kirchoffov zakon za napone. Ohmov zakon je samo dobra aproksimacija veze izmeðu napona i struje na nekom otporu. Ne govori nam ni¹ta o strujnoj petlji, izvorima i potro¹aèima, a u na¹oj prièi imamo 3 razlièita napona, 2 otpora i jednu struju (izvor smatramo idealnim).
2. Ako snaga ovisi o malom otporu kod grijaèa, za¹to se onda kabel ne grije jaèe, ipak ima manji otpor od grijaèa? -> U^2/R Ovdje uletava Kirchoffov zakon i pro¹iruje Ohmov zakon na zatvorenu petlju. Gore nije definiran koji napon, a to je najbitnije.
3. U Hrvatskoj postoji samo 5 dalekovoda na 400kV, 6 na 220kV i èak 106 na 110kV. I ovdje se ne radi o konstantnoj snazi, veæ o konstantnom naponu i frekvenciji. Snaga ovisi o potro¹aèima. Gubici ovise o kvadratu struje, to si dobro rekao, jer su to Joulesovi toplinski gubici. Postoje i jo¹ neki gubici, no neæemo tako duboko ulaziti.

Znam da æe¹ reæi da filozofiram, ali ponekad je i to potrebno. :-)

Pozz! -Rio-

Heh! Kad nismo dovoljno veliki da bi morali rastezati takve dalekovode