- 締切済み
発熱体(3ｋW)は密閉容器内の温度を何℃まで上昇させるでしょうか。
頭上20cmの場所に発熱体(抵抗器)を設置します。発熱体に直接触れると 危険なので周囲を鉄板で覆います。この発熱体は何℃まで温度が上昇 するでしょうか。（また、鉄箱内の温度も教えてください。） ・抵抗器に電気を流し発熱させます。 （抵抗値40Ω、電流8.7A、印加電圧348V、材質 銅100%） ・抵抗器を密閉した鉄箱内に設置します。 （鉄箱寸法：高さ0.4m、横幅0.7m、奥行0.45m、板厚2.3mm、材質SPCC） ・鉄箱の周囲温度は30℃で常に一定に保たれています。 ・鉄箱内と鉄箱周囲は空気で1気圧です。 ・温度上昇による気圧変化や鉄箱寸法変化は無いものとします。 発熱体の温度が高くなれば放熱しやすくなる。 温度が高くなるほど抵抗が大きくなり電流が流れにくくなる。(⇒発熱が抑えられる） 放熱と発熱抑制により発熱体の温度上昇が止まるのではないかと思われますが、 考え方や計算方法が分からないので教えてください。 鉄箱に換気扇を(10m~3/min)設置すれば鉄箱は50℃内になりそうですが もし換気扇が無かったらどうなるのか、危険は無いか教えてください。 宜しくお願いします。
- DNK000
- お礼率0% (0/2)
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数1
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
みんなの回答
- do_ra_ne_ko
- ベストアンサー率41% (85/207)
空気を完全ガスとすると、ＰＶ＝ＧＲＴ Ｐ＝(ＧＲ/V)*T 最初の温度を ｔ＝3０℃とすると、Ｔ＝30３°Ｋ Ｔ＝606°Ｋ つまり、ｔ＝３３３℃まで加熱すると 圧力は２倍になります。 つまり、２ｋｇｆ/cm2abs＝１ｋｇｆ/ｃｍ^2 G 鉄板面積 Ａ＝０．７ｍ×０．４５ｍ＝７０×45＝３１５０ｃｍ２ この鉄板に加わる力Ｆ＝ＡＰ＝1×３１５０＝3150ｋｇf ＝３．５トン ・・・・たったの、３３３℃まで温度を上げただけで・・・爆発します！ ・・・・あるいは鉄板の一部が裂け、噴出する熱ガスで焼け死にます。 このときの噴出ガス速度は音速です。 密閉容器を加熱するなど、狂気の沙汰です！！！
銅は、KWオーダーの熱を発生する抵抗器用としては重量、高温での強度、コスト高等不利な点があり一般的には使われていないようです。 放熱特性等については知識がありませんので、起動抵抗器、負荷抵抗器のメーカーに 問い合わされるのが良いと思います。 標準の抵抗ユニットをフレームに組み込む形で受注生産されていますので、早いし確実です。 以下のようなメーカーがgoogleでまず目に付きましたので参考にして下さい。 http://www.yamabishi.co.jp/product/load/rz/ http://www.nishitei.co.jp/shingatq.htm
関連するQ&A
- 通電による銅材の温度上昇について(2)
以前、銅材にある時間、電流を流した際の銅材の温度上昇を求める式を教えていただきました。 今回、空気中での放熱も考慮したいのですが放熱はどのような計算式で求めたらよいのでしょうか。 各条件と温度上昇量の計算式は下記の通りです。 (1)条件 ・銅材寸法：板厚0.2mm、幅3mm、長さ12mm ・銅材の体積抵抗率：1.7μΩ・cm ・銅材の抵抗値：0.34mΩ ・電流値：60A ・時間：10sec ・初期温度：20℃ (2)温度上昇量を求める式 熱量＝Ｉ×I×R×T・・・Ａとする 温度上昇量＝Ａ÷（銅の重量×比熱） 宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 抵抗発熱体に電流を流した時の発熱温度
大気中で抵抗発熱体（例えばニクロム線など）に電流を流すと、電流量に応じて発熱すると思いますが、その際の発熱温度の計算方法を教えてください。 発熱温度を計算するには、流す電流量、発熱体の抵抗値、比熱、表面積、熱抵抗率、大気中の温度といった様々な要素がからんでいると推測していますが、理論的な計算式が分かりません。 計算に必要な物性値なども含めてご教授ください。
- ベストアンサー
- 物理学
- 銅材に通電して1時間後の温度上昇量
銅材に1時間、電流を流した時の銅材の温度上昇を計算で求めたいのですが、ご教示お願いします。 導体寸法 Ｃ1100 板厚25mm 幅40mm 長さ116mm 導体体積抵抗率：1.7μΩ・cm 導体比熱：0.379 銅材比重：8.94 銅材抵抗率：0.34mΩ 電流値：160A 通電時間：3600sec 周囲環境温度：20℃ 放熱を加味した場合で、ご教示お願いいたします。
- 締切済み
- 物理学
- 通電による銅材の温度上昇量について
銅材にある時間、電流を流した際の銅板の温度上昇量を計算で求めたいのですが、どうのような計算式で求めたらいいでしょうか。各条件は下記の通りです。 ・銅材寸法：板厚0.2mm、幅3mm、長さ12mm ・銅材の体積抵抗率：1.7μΩ・cm ・銅材の抵抗値：0.34mΩ ・電流値：60Ａ ・時間：2sec ・初期温度：20℃ 通電時間が2秒と短いため、放熱は無視しても結構です。よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 高地に設置する機器の温度上昇予測について
当社で製造した強制空冷機器についてですが、現状では熱の問題は特にありませんが、これを標高３０００５０００ｍの高地に設置する計画があり、その場合、標高が高いために気圧が低く、排気効率の低下が考えられます。 まずは単純に、空気の密度が通常の０．６倍程度のため、温度上昇を１／０．６＝約１．６倍として計算したのですが、内部でＦＰＧＡのジャンクション温度が動作保証温度を超えてしまうことになります。 （素子自体に温度測定機能が付いており、現状での実測値を元に予測） 実際には、確かに熱輸送媒体が減少することで部品表面の熱抵抗が上昇すると思いますが、逆に空気抵抗が減ることで風速が増したり、温度が上昇するとしてもその分輻射放熱が増える等で、温度上昇と空気密度が単純に反比例しないのでは、と言う気もします。 もし、本当に熱的に問題が生じるとすれば、ファンの増設が実装上難しい等、対策が大掛かりになってしまいます。 つきましては、気圧が低い環境での熱の予測方法として、他に良い方法があればお教え頂けないでしょうか。 また、減圧したまま温度測定が出来るような設備のある試験場等をご存知でしたらお教え頂けないでしょうか。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- 抵抗体の発熱について
抵抗体に電流を流して発熱させると抵抗体の発熱順序として抵抗体の両端から発熱しますがどういう理由からですか？イメージとしては抵抗体全体が均一に発熱し始めるような気がするのですが。
- ベストアンサー
- 科学
- 温度上昇と周囲温度の関係
銅板の温度上昇試験を行っているのですが、 周囲温度55℃にする環境が無いため計算で大体の温度上昇値を出せないかと思っております。 ネットで検索しても自分の力では結論にたどり着けませんでした。ご教授して頂けたら幸いです。 条件 周囲温度20度（無風） 通電電流10A 温度上昇値30k の場合、周囲温度を55℃で測定すると何kになりますでしょうか？ 計算式等教えて頂けたら有り難いです。
- ベストアンサー
- 電気設計
- 温度上昇に伴う固定抵抗器の抵抗値変化
Q1 表示は「等比級数」でされるのでしょうか？ 一般には、[○○ %/℃]で表現されるでしょうか。 もしそうであれば、変化率[1%/℃]のときの、０℃から100℃までの抵抗値変化は、 1.01^99=2.68倍 となるでしょうか？ 考え違いがあればご指摘ください。 Q2 ホーロー抵抗の温度係数を観測するため、6桁DMMを２台使い（１方は電流計、１方は電圧計として）、電流を増加させながら、抵抗器両端の電圧・電流（抵抗値と消費電力算定のため）と表面温度を測って行ったところ、温度上昇と共に抵抗値が下がることが確認されました。 ホーロー抵抗は負の温度係数を持つのでしょうか？ Q3 定格電力:100Wの70%で、定格温度:175℃に達してしまいました。 一般に、ホーロー抵抗器は（放熱器なしでは）、定格電力までの使用は出来ないものなのでしょうか？ よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 科学
