Hacer un calentador de taza de té con una fuente de alimentación USB

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Para un proyecto escolar, tengo que hacer un calentador de taza que se alimenta del puerto USB de una computadora, como this . No me refiero a uno que hierva el té, sino a uno que lo mantenga caliente, al menos a 40 grados. Al parecer , un puerto USB puede dar 500 mA a 5 Volts, lo que me da como máximo 2.5 W. Al principio, Pensé que esto no era suficiente para un calentador, pero luego decidí experimentar.

Decidí olvidar el resto del circuito y fingí que el elemento calefactor podía tomar todos los 500 mA. Lo mejor que pude conseguir fue el cable de nicrom, y resolví que para obtener una resistencia de 10 (para usar toda la potencia disponible), necesitaba aproximadamente 0.6 m de swg 32. Experimenté, y a 5 V y 500 mA, no se produjo calor en absoluto ; como en, incluso podría tocar el cable sin sentir calor, y mucho menos sentir el calor por encima de él.

¿Cómo voy a hacer esto? Sé a ciencia cierta que esto es posible (vea el primer enlace).

EDITAR: Sí, hubo un flujo de corriente (usé un amperímetro), y enrolé el cable hacia arriba.

    
pregunta Bluefire

2 respuestas

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Un hervidor eléctrico tarda aproximadamente un minuto en hervir un litro de agua con 3.000 vatios. si solo tienes menos de una milésima de eso, entonces con toda honestidad tomaría una eternidad, pero, asumiendo que el calor se produjo y se mantuvo en la caldera (jarra o recipiente), entonces comenzará a calentarse.

Regrese a la caldera de 3 kW, si se tarda un minuto en calentar un litro de agua de 20 ºC a 100 ºC, es un promedio de 1.333 ºC por segundo por litro. Si fuera más como 300 ml (tamaño de taza), entonces sería aproximadamente 4.5 ºC por segundo por litro. Ahora, esto debe dividirse por aproximadamente 1000 para representar su potencia real disponible, por lo que quizás pueda aumentar la temperatura en 1 ºC en aproximadamente 220 segundos (3 minutos y 40 segundos).

Luego tienes que preguntarte "¿cuánto se enfría una taza de té cada segundo"? Haga una prueba y probablemente encontrará que se enfría un poco más rápido de lo que podría calentar, por lo que tendrá que encontrar una manera de evitar que una taza de té normal se enfríe tan rápido.

Una vez que haya conseguido que la taza (más el aislamiento y, sin duda, una tapa) se enfríe menos de la cantidad que puede calentarla con 2.5W, puede diseñar cualquier método que desee para quemar 2.5W dentro o alrededor (cerca del té). taza.

La forma más directa de calentamiento es mejor, así que tal vez considere colocar algún tipo de elemento calentador en el té. No importa qué tipo de tamaño o forma tenga el resistor: si solo calienta un pequeño volumen de té, la conducción de calor hará que se iguale en toda la taza.

También, recuerde que a medida que el té se calienta (con suerte), el poder constante lo mantendrá calentándose un poco más, pero recuerde que todo esto es una gran pérdida de tiempo sin detener la taza estándar de té que pierde su calor de forma natural: haga pruebas y Desarrollar técnicas de aislamiento.

    
respondido por el Andy aka
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2.5W es una potencia bastante pequeña para mantener algo caliente. Pero la tarea no es imposible. Lo más importante es mantener el calor donde se necesita y no permitir que se disipe en el aire.

La regla es: con potencia constante, menos superficie significa mayor temperatura. Gran superficie - menor temperatura.

Necesitarás hacer una placa que guste la tapa. Siempre que la parte inferior de la tapa sea de porcelana, que no sea muy conductora, no es necesario que la placa de calentamiento se haga con metal. Use un poco de placa de vidrio delgado con el diámetro exactamente como la parte inferior de la tapa.

Coloque el calentador debajo de la placa y en contacto térmico con la placa. Luego, debajo de la placa (y el calentador), coloque un poco de material de aislamiento térmico: el vidrio o la lana mineral es un buen material, pero incluso el algodón puede hacer el trabajo: su temperatura debe ser inferior a 100 ° C.

Como elementos calefactores, use algunas resistencias de película metálica que las conectan en paralelo. Necesitará 10ohms de resistencia, por lo que 10x100ohm resistencias en paralelo harán el trabajo.

Utilice resistencias SMD: tienen una superficie plana que proporcionará un mejor contacto con la placa. Use un poco de pasta termo para hacer que el contacto sea aún mejor.

La regla de diseño principal: el calor debe fluir exactamente hacia el fondo de la taza calentada y estar aislado de todas las demás formas.

Hay una forma más de aumentar la potencia si 2.5W no es suficiente. Utilice dos puertos USB para alimentar su dispositivo. De esta manera obtendrás 5W de potencia.

    
respondido por el johnfound

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