Hay una pregunta simple: ¿por qué el elemento calentador de un calentador eléctrico está más caliente que el cable que lo conecta al interruptor? Es ans es que la resistencia del elemento es mayor, pero H = I²Rt y H = (V² / R) t al usar cualquiera de estas fórmulas, si calculamos el calor producido (para el mismo voltaje) nos dice que el calor producido en El alambre será más. Soy un estudiante de décima clase, así que no uses palabras y lenguaje complejo.
El cable transporta la misma corriente que el calentador (porque están conectados en serie), pero tiene una R mucho más baja, por lo que por \ $ I ^ 2R \ $ genera menos calor.
La conexión en serie del calentador y el cable significa que la 240v entrante se divide entre ellos. En el caso de un calentador nominal de 10 A, la resistencia será de 24 ohmios. Si el cable tiene una resistencia de 0.024ohms (razonable), entonces el 10A a través del cable resultará en una caída de voltaje de 0.24v, y por lo tanto 2.4 vatios generados en el cable. Esto dejará el cable tan fresco que apenas lo notarías. Los 239.76 voltios restantes a través del calentador le darán 2397.6w en lugar de 2.4kW.
Parece que tienes la idea correcta, pero debes ser más claro con respecto al poder en la resistencia y su temperatura resultante. En este contexto, "calor" es un término demasiado vago.
La potencia descargada eléctricamente en una resistencia es:
P = I 2 R = V 2 / R
donde P es la potencia, I la corriente, V la EMF y R la resistencia. En unidades MKS, no se requieren factores de conversión adicionales:
W = A 2 Ω = V 2 / Ω
En este caso, W es la potencia en vatios, A la corriente en amperios, Ω la resistencia en ohmios y V la CEM en voltios.
Ese es el poder que entra en la resistencia. Lo único que puede hacer una resistencia con ese poder es convertirlo en calor. Sin embargo, la potencia térmica no es la temperatura inmediata.
Supongamos que tiene una tensión o corriente fija aplicada a una resistencia fija. Cuando el circuito se enciende por primera vez, la potencia en la resistencia hará que su temperatura aumente a un ritmo constante. Sin embargo, a medida que aumenta la temperatura de la resistencia, comienza a perder potencia de calor en el aire que la rodea. A medida que eso sucede, se calienta más lentamente porque la potencia total en la resistencia (la potencia eléctrica en menos la potencia térmica perdida en el aire) disminuye. Cuanto más caliente se hace, más lento se calienta más.
Después de esperar lo suficiente, el sistema estará lo suficientemente cerca de equilibrio o estado estable para que no puedas notar que cambia más. En ese punto, la potencia térmica que sale de la resistencia al aire coincide con la potencia eléctrica que entra. La potencia neta en la resistencia es 0, por lo que permanece a la misma temperatura.
Por cierto, este movimiento lento a un estado estable aparece a menudo en la física y otras ciencias, y se denomina decaimiento exponencial . En teoría, el sistema nunca llega a un estado estable porque eso llevaría un tiempo infinito. En la práctica, eventualmente se acerca lo suficiente como para que no le importe, no pueda medir la diferencia, u otras fuentes de ruido dominen para que el valor rebote hacia arriba y hacia abajo, pero mucho más que la distancia restante para estado estable.
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