温度上昇について

質問

3cm3位のサイズのコイルに電流を流し、温度上昇を観測しました。周囲温度25℃の時にコイルの温度が100℃に到達し、75deg.温度が上昇しました。
同じ条件の電流を周囲温度125℃の条件で印加した場合、
コイルの到達温度は200℃になると、単純に考えて良いのでしょうか？
それとも周囲温度により放熱の割合が変わり、到達温度も
変化するのでしょうか？

回答No.2

taihakusan

25℃のときの観測はわかりますが
周囲温度125℃の状態とはどんな状況で
どうやって観察するのですか？
周囲温度25℃とはコイルの周りを25℃の空気で
ジャンジャン冷やすことと考え
周囲温度125℃とはコイルの周りを125℃の空気で
ジャンジャン冷やすことと考えれば　回答ー１の
ようになります。
但し、コイルが一般的な金属であれば、抵抗値は
温度と共に上がり、（一定電圧なら）電流が減って
行きますので、温度上昇は75℃にはなりません。
　従ってコイルの表面の温度は200℃より
低いものになるはずです。
　でも前提がイマイチ嘘っぽいですね

お礼

yamaichiroさん
taihakusanさん

ありがとう御座います。
説明不足ですみません。周囲温度というのは、コイルの温度上昇に影響を受けない程度の大きさの空間の温度を指すつもりで標記しておりました。

ご指摘の通り、銅線の抵抗は温度増加と共に増加しますので、周囲温度が100℃上がれば、25℃の結果とは異なりますね。当たり前のことでお恥ずかしいです。

色々調べた結果、金属導体では、－２０（℃）から
＋２００℃ぐらいの範囲では温度１（℃）の変化に対する抵抗の変化分は、ほぼ一定であり、導体の基準温度を２０（℃）として、このときの抵抗Ｒ２０（Ω）とし、温度係数をα２０とすれば温度変化による抵抗変化が直接的に
　比例している範囲で、任意の温度Ｔ（℃）における抵抗Ｒｔは、次の式より求めることができるそうです。
　　　　　Ｒｔ＝Ｒ２０｛１＋α２０（Ｔ－２０）｝

因みに銅のα20は、39.3だそうです。
これを元に直流抵抗の増加分を算出し、消費電力の比率から温度上昇を算出してみました。
大変ありがとう御座いました。

回答No.1

yamaichiro

基本的には、発熱量と熱抵抗と周囲温度で計算
されるものなので、200dgrCと言いたいところ
ですが、コイルの抵抗の温度係数を加味しなけ
ればならないでしょう。

温度が上がって抵抗が下がるのなら、電流を
一定に保つのであれば200dgrCよりは下がるで
しょうが(RxI^2)、電圧が一定ならば温度は
200dgrCより上がりますね(P=V^2/R)。