Как посчитать сопротивление спирали

Расчет нихромовой спирали

Нихромовая спираль — один из простейших типов нагревателей. Конструктивно — это проволока различного диаметра, навитая по спирали с выдержкой определенного шага. Высокое сопротивление току является одним из самых главных качеств нихрома. Компания Полимернагрев производит нагревательные элементы, в том числе нихромовые спирали для любого типа нагревательного оборудования, бытовых электроприборов, саун, бань, промышленных печей и оборудования общепита.

Нихром обладает следующими свойствами:

1. Немагнитность;
2. длительный срок службы;
3. сохранность формы;
4. высокое сопротивление;
5. химическая инертность;
6. хорошие механические свойства;
7. температура накала достигает 700—1000°C.

Принцип расчета длины спирали

Зачастую, намотка спирали происходят «на глаз», после этого спираль подключается к сети и подбирается необходимое количество витков. Это занимает много времени, не получается с первого раза, а также может испортить саму спираль. Чтобы не ошибиться в длине намотки, мы предлагаем вам воспользоваться таблицами ниже.

Как высчитать сопротивление нихромовой спирали

Сначала узнаем удельное сопротивление нихрома, оно равно 1,0 — 1,1·10(в минус шестой степени)
Потом подставляем данные в формулу:

Остальные ответы

Очень часто в качестве нагревательных элементов используются спирали из нихрома, а они даже при аккуратной эксплуатации иногда перегорают. Встает вопрос замены. Готовую спираль найти иногда сложно, но ведь можно рассчитать её и сделать самостоятельно, нужна лишь нихромовая проволока. Сопротивление спирали обычно указано, если она заводская. Поэтому чаще встает вопрос о длине куска нихромовой проволоки для изготовления аналогичной по сопротивлению спирали. Если сопротивление будущего изделия (R) известно, то вычислить длину (L) не составит труда по формуле: L=(R/ρ)*(¶*d²)/4, или L=0,785*R*d²/ρ где d-диаметр (в мм²) вашей нихромовой проволоки, сопротивление 1-го метра которой при условном её сечении 1мм² (или удельное сопротивление — ρ) при температуре 18˚С равно 1,1 (Ом*мм²/м) .

Поскольку 0,785/1,1=~0,715, имеем простую формулу для расчета длины в метрах — L=0.715*R*d², куда подставляем цифры сопротивления в омах и величину сечения в мм². Сопротивление проволоки (R2) при нагреве будет увеличиваться  R2=R*(1+@*(t2-t1)), где @-температурный коэффициент (для нихрома @=0,00017), поэтому нужно учитывать, что увеличиться и длина (для максимальной рабочей температуры в 1000˚С на 16,7% или в 1,167раза) – значит лучше спираль укладывать на керамическую жаропрочную основу, чтобы не провисала.

Применение и расчёт электрической спирали из нихрома​

Нихромовая спираль — это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения. Проволока изготавливается из нихрома — прецизионного сплава, главными компонентами которого являются никель и хром. «Классический» состав этого сплава — 80% никеля, 20% хрома. Композицией наименований этих металлов было образовано название, которым обозначается группа хромоникелевых сплавов — «нихром».

Самые известные марки нихрома — Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Он содержит 72-73 % никеля и 20-23 % хрома. Второй разработан с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости проволоки. Содержание никеля и хрома в нем уменьшено – до 61 % и до 18 % соответственно. Но увеличено количество железа – 17-29 % против 1,5 у Х20Н80.

На базе этих сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью и стойкостью к окислению при высокой температуре. Это марки Х20Н80-Н (-Н-ВИ) и Х15Н60 (-Н-ВИ). Они применяются для нагревательных элементов, контактирующих с воздухом. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации – от 1100 до 1220 °С

Применение нихромовой проволоки

Главное качество нихрома – это высокое сопротивление электрическому току. Оно определяет области применения сплава. Нихромовая спираль применяется в двух качествах — как нагревательный элемент или как материал для электросопротивлений электрических схем.

Для нагревателей используется электрическая спираль из сплавов Х20Н80-Н и Х15Н60-Н. Примеры применений:

• бытовые терморефлекторы и тепловентиляторы;
• ТЭНы для бытовых нагревательных приборов и электрического отопления;
• нагреватели для промышленных печей и термооборудования.

Сплавы Х15Н60-Н-ВИ и Х20Н80-Н-ВИ, получаемые в вакуумных индукционных печах, используют в промышленном оборудовании повышенной надежности.

Спираль из нихрома марок Х15Н60, Х20Н80, Х20Н80-ВИ отличается тем, что его электросопротивление мало меняется при изменении температуры. Из нее изготавливают резисторы, соединители электронных схем, ответственные детали вакуумных приборов.

Как навить спираль из нихрома

Резистивная или нагревательная спираль может быть изготовлена в домашних условиях. Для этого нужна проволока из нихрома подходящей марки и правильный расчет требуемой длины.

Расчёт спирали из нихрома опирается на удельное сопротивление проволоки и требуемую мощность или сопротивление, в зависимости от назначения спирали. При расчете мощности нужно учитывать максимально допустимый ток, при котором спираль нагревается до определенной температуры.

Учет температуры

Например, проволока диаметром 0,3 мм при токе 2,7 А нагреется до 700 °С, а ток в 3,4 А нагреет ее до 900 0 С. Для расчета температуры и тока существуют справочные таблицы. Но еще нужно учитывать условия эксплуатации нагревателя. При погружении в воду теплоотдача повышается, тогда максимальный ток можно повысить на величину до 50 % от расчетного. Закрытый трубчатый нагреватель, наоборот, ухудшает отвод тепла. В этом случае и допустимый ток необходимо уменьшить на 10—50 %.

На интенсивность теплоотвода, а значит и на температуру нагревателя, влияет шаг навивки спирали. Плотно расположенные витки дают более сильный нагрев, больший шаг усиливает охлаждение. Следует учитывать, что все табличные расчеты приводятся для нагревателя, расположенного горизонтально. При изменении угла к горизонту условия теплоотвода ухудшаются.

Расчет сопротивления нихромовой спирали и ее длины

Определившись с мощностью, приступаем к расчету требуемого сопротивления. Если определяющим параметром является мощность, то вначале находим требуемую силу тока по формуле I=P/U. Имея силу тока, определяем требуемое сопротивление. Для этого используем закон Ома: R=U/I.

Обозначения здесь общепринятые:

• P – выделяемая мощность;
• U – напряжение на концах спирали;
• R – сопротивление спирали;
• I – сила тока.

Расчет сопротивления нихромовой проволоки готов. Теперь определим нужную нам длину. Она зависит от удельного сопротивления и диаметра проволоки. Можно сделать расчет, исходя из удельного сопротивления нихрома: L=(Rπd 2 )/4ρ. Здесь:

• L – искомая длина;
• R – сопротивление проволоки;
• d – диаметр проволоки;
• ρ – удельное сопротивление нихрома;
• π – константа 3,14.

Но проще взять готовое линейное сопротивление из таблиц ГОСТ 12766.1-90. Там же можно взять и температурные поправки, если нужно учитывать изменение сопротивления при нагреве. В этом случае расчет будет выглядеть так: L=R/ρ_ld, где ρ_ld – это сопротивление одного метра проволоки, имеющей диаметр d.

Навивка спирали

Теперь сделаем геометрический расчет нихромовой спирали. У нас выбран диаметр проволоки d, определена требуемая длина L и есть стержень диаметром D для навивки. Сколько нужно сделать витков? Длина одного витка составляет: π(D+d/2). Количество витков – N=L/(π(D+d/2)).

На практике редко кто занимается самостоятельной навивкой проволоки для резистора или нагревателя. Проще купить нихромовую спираль с требуемыми параметрами и при необходимости отделить от нее нужное количество витков.

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Пожаловаться

Все новости и публикации пользователя Борисова Наталья в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru

Подписаться
Читайте также
3 марта 2020 г. 12:59
Способы ремонта нихромовой спирали: сварка, спайка. Расчёт сопротивления
11 октября 2018 г. 14:36
Металл металлу рознь: преимущества медных теплообменников
9 июня 2014 г. 15:09
Металлорукав и арматура для металлического рукава. Сферы применения.
1 ноября 2017 г. 9:10
Сфера применения проволочных лотков из коррозионностойкой стали (нержавеющая сталь)
6 мая 2020 г. 14:31
«Чистый металл», или Электролитическое рафинирование меди
27 февраля 2009 г. 11:08
Металлорукав и арматура для металлического рукава
Новости по теме
Калькулятор подбора аксессуаров для металлорукава Промрукав
19 января 2024 г. 14:01
Новинка — наконечники НШП TEXENERGO
23 мая 2023 г. 17:27
Наконечники кольцевые изолированные с нейлоновой манжетой НКИ-Н – новинка в ассортименте бренда HLT
7 сентября 2021 г. 11:14
Встречайте весну с новыми наконечниками бренда HLT
16 апреля 2021 г. 16:00
Новинка от бренда HLT Electric: наконечник кольцевой изолированный в термоусаживаемой манжете НКИ-Т
13 октября 2020 г. 12:31
На «Спецкабеле» запущено новое производственное оборудование
4 марта 2020 г. 9:14
Объявления по теме

УСЛУГИ: Спираль нихромовая для тепловых пушек из проволоки Х20Н80

Электрические нихромовые спирали из марок нихрома Х20Н80, Х15Н60. Нихромовая проволока высокого качества (нихром не китайский). Нихромовые спирали изготавливаем согласно ТУ заказчика. Компания ПАРТАЛ Предлагает свои услуги по навивке нихромовых спиралей с доставкой по России. Выбираем электрические тепловые пушки Для получения достойного отопления в частном доме, гараже, пристройке или на строительной площадке, лучшим решением окажется использование электрической тепловой пушки, изготавливаемой в однофазном или трехфазном виде. Для быта лучше использовать первые версии, мощность которых редко превышает 3 кВт. Этого считается более чем достаточно, поскольку данное оборудование при мощности в 1 кВт способно прогреть не менее 12 м² окружающего пространства. Если система ЦОС в квартире работает с недостаточной интенсивностью, то 1 кВт вполне хватит на прогрев не менее 36 м²! Данные версии пушек могут иметь различные обогревательные элементы. Чаще всего в бюджетных моделях используются обогревательные элементы в виде нихромовой проволоки Марок Х20Н80, Х15Н60, способной нагреваться до рабочей температуры 1100 °C. Но проволока раскаляется, испаряется и довольно быстро выходит из строя. Лучшими можно считать пушки с предустановленными ТЭНами, имеющими меньшую рабочую температуру нагрева (не более 200 °C), но ценными в плане долговечности. В летнее время, как это ни странно звучит, данные пушки также окажутся востребованными в качестве простых и надежных вентиляторов — нужно только отключить обогревательный элемент! Для производственных или строительных площадок лучше использовать пушки трехфазного исполнения. В советские времена для этих целей использовались мощные калориферы, имеющие свойство потреблять много энергии, поскольку они изготавливались в одноступенчатой конфигурации. В наше время электричество стоит дороже и лучше приобретать похожие версии пушек, но изготовленные в двухступенчатом виде. Как только температура в помещении повысится.

Борисова Наталья · МЕТПАРТСПЛАВ · Сегодня · Россия · Самарская обл

ПРОДАМ: Спираль нихромовая. Как рассчитать нихромовую спираль. Спираль нихромовая расчет длины Нихромовой проволоки

Нагревательные спирали из нихрома марка Х20Н80 или Х15Н60. Нихром только российского производства, высокого качества. Нихромовые спирали производятся по техническим требованиям заказчика. Качественно в короткие сроки. Предлагаем заказывать нихромовые спирали в компании ПАРТАЛ. Доставка в любую точу РФ. Нихромовая спираль Каждый знает, что такое нихромовая спираль. Это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения. Эта проволока изготавливается из нихрома — прецизионного сплава, главными компонентами которого являются никель и хром. «Классический» состав этого сплава — 80% никеля, 20% хрома. Композицией наименований этих металлов было образовано название, которым обозначается группа хромоникелевых сплавов — «нихром». Самые известные марки нихрома — Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Он содержит 72—73% никеля и 20—23% хрома. Второй разработан с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости проволоки. Содержание никеля и хрома в нем уменьшено — до 61% и до 18% соответственно. Но увеличено количество железа — 17—29% против 1,5 у Х20Н80. На базе этих сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью и стойкостью к окислению при высокой температуре. Это марки Х20Н80-Н (-Н-ВИ) и Х15Н60 (-Н-ВИ). Они применяются для нагревательных элементов, контактирующих с воздухом. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации — от 1100 до 1220 °С Применение нихромовой проволоки Главное качество нихрома — это высокое сопротивление электрическому току. Оно определяет области применения сплава. Нихромовая спираль применяется в двух качествах — как нагревательный элемент или как материал для электросопротивлений электрических схем. Для нагревателей используется электрическая спираль из сплавов Х20Н80-Н и Х15Н60-Н. Примеры применений: • бытовые терморефлекторы и тепловентиляторы; • ТЭНы для бытовых нагревательных приборов и электрического отопления; • нагреватели для промышленных печей.

Куршин Андрей · ПАРТАЛ · Сегодня · Россия · Самарская обл

ПРОДАМ: Нихромовая проволока, нить, лента х20н80, х15н60

Проволока, лента, нить прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением, нихром — Х20Н80, Х20Н80-ВИ, Х20Н80-Н, Х15Н60, Х16Н60-Н, Н80ХЮД, фехраль Х23Ю5Т, применяется в качестве нагревательных и резисторных элементов, а также в качестве жаропрочного сплава и химически стойкого сплава в определенных агрессивных средах. Предлагаем купить нихром от 1кг в фирме ООО «ПАРТАЛ». Доставка в любую точу РФ.

Борисова Наталья · МЕТПАРТСПЛАВ · Сегодня · Россия · Самарская обл

ПРОДАМ: Медно-никелевые сплавы Монель Константан. Термоэлектродные сплавы: Алюмель, Хромель, Копель.

Проволока из сплавов хромель, алюмель, копель и константан для термоэлектродов, термоэлектрических преобразователей. ГОСТ 1790-77. Проволока из никелевого и медно-никелевых сплавов применяют для изготовления удлиняющих проводов к термоэлектрическим преобразователям. ГОСТ 1791-67. Предлагаем купить от 1кг в фирме ООО «ПАРТАЛ». Доставка в любую точу РФ.

Куршин Андрей · ПАРТАЛ · Сегодня · Россия · Самарская обл

ПРОДАМ: «Quadro» – клеммные колодки

Электроустановочные изделия, предназначенные для соединения проводов. Изделие представляет собой диэлектрический корпус, в котором закреплено несколько металлических контактов с узлами крепления к ним проводов. Контактная часть клеммных колодок изготовлена из латуни и покрыта слоем никеля. Это позволяет получить надежный контакт с высокими токопроводящими свойствами, остающимися неизменными в течение всего срока эксплуатации.

Бирева Татьяна · ДКС · 22 января · Россия · Тверская обл

• ВКонтакте
• Однокласники
• Facebook
• Twitter
• Telegram
• Pinterest

Как определить, сколько спираль кВт?

Выключить все электроприборы, подключить спираль, подсчитать количество потребляемой энергии по электросчетчику, например за минуту. Умножить на 60.

Можно предположить, что спираль из нихрома с уд. сопротивлением ро= 1,1 Ом*мм2/м и прикинуть потребляемую мощность по расчету сопротивления спирали.
Нужно подсчитать количество витков спирали (делается подсчетом количества витков на 1 см спирали с последующим умножением на длину спипали в см). Длина одного витка =( наружный диаметр витка спирали минус диаметр проволоки) * на пи.
Диаметр проволоки d достаточно точно вычисляется и без штангенциркуля. Нужно плотно сжать витки спирали и замерить длину спирали, содержащей 10 витков. Делим длину на 10 и получаем диаметр проволоки в мм.
Считаем общую длину проволоки. L
Сопротивление спирали R = 1,1*L/(пи*d^2)
Мощность в ваттах будет W=U^2/R

Остальные ответы

Измерить сопротивление спирали и посчитать по формулам. сопротивление равно квадрату напряжения делить на мощность.. . хотя у них еще индуктивность есть, не все так просто..

Длина, диаметр, материал.

Измерить ток в рабочем состоянии. Мощность в кВт. будет равна произведению тока в А. на напряжение в В. деленному на 1000.

Следует иметь в виду, что сопротивление холодной спирали меньше чем ее сопротивление в работе. Следовательно, результат, основанный на измерении сопротивления в нерабочем состоянии, будет не вполне верен.