ニクロム線の発熱

質問

太さ0.27mmのニクロム線をAC100vに繋ぎ、50度程度の温度に加熱する場合、長さはどのくらい必要でしょうか？

回答No.1

oobasan · ベストアンサー

何を加熱するのでしょうか？

温度をコントロールするのに長さで調整するのはむずかしいので別の方法を考えた方が良いと思うのですが。

補足

他の方法といいますと？
温度をコントロールする必要はないんですよ。ただ上限が50度程度の温度になってくれればいいんです。

回答No.4

gimoshi444

ニクロム線の電気抵抗（ρ）は５０℃付近では約１０８ Ω・ｍです。
電気抵抗：Ｒ＝ρｌ／ａ　　ただし、ｌ：長さ（ｍ）、ａ：断面積（ｍ・ｍ）
なので、太さ０．２７ｍｍ で計算すると、１９Ω／ｍ（１ｍ当り１９Ω）となります。

１９Ωのニクロム線にＡＣ１００Ｖを繋ぐと、１００×１００／１９＝５２６Ｗとなり、
電気コンロ並の消費電力（発熱量）になります。
１０ｍでも５２．６Ｗとなりますので、５０℃程度の温度に加熱するには、ニクロム線は
非現実的と思います。

消費電力の小さな電球を利用するなど、別の手段が良いと思います。

回答No.3

tetsumyi

空気を加熱するということのようでが、これがまた非常に複雑な要素を含んでいます。
空間の大きさ、何かが動いて少し風が吹けばヒータの温度はすぐに下がりますし周囲温度でも５０度の温度に対して必要な熱量は大きく変わります。

温度検出の方法や場所、外部要因、熱容量等でオーバーシュートが発生したりで温度制御の難しさは長年に渡って十分な研究がされていますので現在では秒単位でON、OFFを繰り返しコンピュータで予測計算して温度管理する方法が一般的です。
温度制御専門の会社ではこの方法でどんな系に対しても十分正確な温度コントロールができるようにデータを蓄積しています。
温度コントロールは種々の制御系の中でも最も難しい分野になります。

お礼

複雑に考え過ぎられてるような気がするのですが…
私はあくまで発する熱が上限５０度程度としただけで５０度で常に一定にする必要は全くない訳です。
ですから秒単位で管理する等は全くもって必要ありません。
温度が下がっていても良いのです。２０度の時があっても１０度の時があっても良いのです。

参考の為に正確に伝えたいのは分かりますが、もはや私の求める回答とは程遠い内容になってしまっております。

補足

補足です。
何を加熱するかですが容器に入った液体を加熱するという形にさせていただきたいと思います。
なるべく熱を逃さないようにするつもりですが、液体の温度はサーモで管理します。

回答No.2

tetsumyi

一定の温度にしたい言うことのようですが温度が何度になるかはニクロム線が発生する熱量と逃げて行く熱のバランスで決まります。
ですからニクロム線がどんな所にどんな形で保持される、つまりどこに熱がどのように伝わりやすくなっているかがわからない限り何度になるかは答えようがありません。
空気中に保持される場合であっても空間が狭い範囲で閉じて断熱されているか、それとも広い範囲で対流が起きるかで大きく変わります。

一般的には十分な熱量を発生するヒータを使って電流を制御して温度コントロールを行います。

お礼

空気が流れるところではニクロム線の温度も上がらないが逆の場合ニクロム線自体の温度も上がるという訳ですね。
因みに一定にする必要はありません。上限５０度で暖まれば良いという意味です。
ニクロム線からの熱で暖められた空気が５０度程度であればいいという事です。
形としてはある程度空気が保持されていてサーモスタットでON、OFFを切り替えるという形です。

ですのでサーモのセンサーが切れるまでのタイムラグで加熱しすぎても困りますので上限５０度とした訳です。