Вычислить силу тока, при которой проволочка предохранителя должна расплавится. Известно только сопротивление. , проволочка площадью поперечного сечения 0.0154мм^2 и длиной 1см.

Здравствуйте, мне по проекту нужны рассчеты, но учитель не хочет мне давать значения Эдс источника тока его сопротивление и т.д. Назвал лишь диаметр медного провода, равный 0.14мм.
Всего будет изготовлено 3 проволочки, длиной 5мм,10мм,15мм. Я смог найти площадь поперечного сечения, равная 0.0154 мм^2 и сопротивление каждого проводка - 0.0056Ом, 0.0112Ом, 0.0168Ом. Цель, найти токи, при которой эти проволочки будут плавиться и размыкать цепь. Желательно, если бы кто-нибудь опытный, сказал бы за какое время примерно они расплавятся и при каком токе. Надежда только на вас..

По какому предмету задание? С тепловыми расчётами знакомы? Интегралы считать умеете?

11 класс, Индивидуальный проект по физике, С интегралами на алгебре знакомились. Мне, желательно, чтобы расчеты были менее сложными.

А, это оценочный, не инженерный расчет, тогда всё просто и без интегралов. Ток плавления в таком случае не зависит от длины, теплопотерями пренебрегаем.
Возьмите для опрлюеделенности длину 10 мм и считайте для неё. Эдс не нужна.
Сопротивление куска провода у вас есть. Мощность, выделяемая током на таком сопротивлению, равна
(I квадрат)*R
Находите объём кусочка медного провода, через размеры, потом массу, через плотность меди, потом энергию, необходимую для нагрева от комнатной до температуры плавления (температуру плавл и удельную тёплоемкость медисм. таблицы), потом добавляем теплоту плавления для этой массы, тоже из данных для меди. Складываем эти 2 энергии (в джоулях), и делим на мощность нагрева, полученную ранее (в ваттах), получаем время до расплавления секундах.

Мне нужно найти именно силу тока для плавления проволки. То есть, мощность я не смогу найти.

I = sqrt [ la• l• s• ro / (r• t) ]

la уд теплота плавления меди
l длинна проволоки
S площадь проволоки
ro плотность меди
r сопротивление медной проводоки
t требуемое время расплавления

Sqrt - кв корень

Ого, именно такую формулу я и получил, просто сомневался, что время же я не знаю. Значит время нужно подставить такое, которое нужно мне? Если да, то как думаете, какое? этот предохранитель будет проверен в режиме кз

Постройте график зависимости тока от времени в экселе или маткаде и там будет наглядно видно при каком токе и за какое время расплавится проволока. В интернете найдите типовые время-токовые характеристики плавких предохранителей и сравните со своими графиком. Форма графика похожа? Может немного отличаться. Это обусловлено конструктивом предохранителя ( в нем проволока в песке, а у вас в воздухе)

Ну в технике обычно можно принять время срабатывния предохранителя t = 0,01...0,02 с соответственно посчитайте ток, только все корректно переведите в единицы Си

Сообщение отредактировал Dimka1 - 12.2.2022, 19:51

Покажите свой результат.

Сопротивление проволоки прямо пропорционально длине, так что итоговая формула не будет зависеть от длины, только от удельного сопротивления материала.

А количество теплоты для нагревания с комнатой температуры до температуры плавления?
Q=cm(t2-t1)

Да

у меня в итоге получилось 95 А. Такое может быть или я просчитался?

Нет!

а 9,5А?

Не уверен, но не думаю.
Предположительно раза в два меньше......

Это очень много. У меня получилось 3,97 А. Считал не по школьному
Ток плавления для тонких проводников с диаметром до 0,2 мм определяем по формуле:
I пл=(d-0,005)/k,
где K- постоянный коэффициент, равный для меди 0,034
Для школьников применимы: формула Джоуля-Ленца Q=I²R*t, в Дж и формулу для вычисления количества теплоты, необходимой для плавления Q= λ*V, где λ=213*10³ Дж/кг-удельная теплота плавления, V-объем проволоки. Все надо привести в систему СИ и вычислять.
Медь — удельное сопротивление- 0,0175 Ом*мм²/м, tпл= 1085⁰С;
Плотность для меди 8900 кг/м³

Сообщение отредактировал gomed12 - 13.2.2022, 23:15

У меня точно такая же цифра и по той же практической формуле.
При диаметре более 0,2, формула и коэффициент другие.
Но думаю, что эти практические формулы не подойдут в теоретических расчётах обучения.

Сообщение отредактировал Rezo - 14.2.2022, 0:32

Из этой таблицы путем интерполирования можно получить то же значение

Уменьшено РґРѕ 72% 350 x 284 (68.64 килобайт)

А количество телоты для нагрева до температруы плавления? Q=cm(t2-t1)??


но формула имеет вид Q=la(лямбда) * m, откуда обьем?