Calor y pequeños electrodomésticos

  

1.Cuando conecta un aparato a una toma de corriente de 120 V, una cierta cantidad de amperaje pasará por el cable dependiendo de la resistencia en el circuito (I = V / R, donde el voltaje es una constante de 120 V ). La resistencia en el circuito depende de la resistividad del material y la longitud / forma del cable y del aparato.

Correcto.

  

2.La diferencia entre un dispositivo de alto amperaje (como un refrigerador o calentador de espacio) y un dispositivo de bajo amperaje (como una bombilla de luz) es la resistencia en el circuito. Una bombilla atrae menos amperaje porque hay más resistencia. En otras palabras, la resistencia se usa para controlar el amperaje dibujado por un aparato. El aparato está hecho intencionalmente para tener la cantidad correcta de resistencia a fin de obtener el amperaje correcto.   • ¿Es correcto este supuesto?

Sí. Un poco más complejo que eso, pero esencialmente correcto.

  

3.Más resistencia crea más calor.

Incorrecto. Para una tensión de entrada fija, la resistencia MENOS crea más calor.

\ $ Power = Volts ^ 2 / Resistencia \ $

A medida que la resistencia disminuye, consume más corriente y, por lo tanto, más potencia.

  

Esto se debe a que los electrones chocan contra los átomos en el material por el que se mueven. Imagino que esto es como tener más fricción, por lo tanto, más calor. Esta es la razón por la que un cable deshilachado puede calentarse y provocar un incendio eléctrico.

Cierto, pero nuevamente, depende de qué tan rápido y cuántos electrones se mueven. Mayor corriente = más colisiones = más calor.

  

• ¿Esto significa que dado que una bombilla tiene más resistencia que un calentador de espacio, es más probable que pueda calentarse y provocar un incendio eléctrico? ¿Son los electrodomésticos pequeños por lo tanto más peligrosos que los grandes debido a su mayor resistencia?

Sus suposiciones inválidas hacen que esto sea un poco inválido.

Además, el cambio de temperatura también depende de la geometría. El filamento en una bombilla de 100W se calienta más que su refrigerador de 750W porque el calor se concentra en un área pequeña. Es importante separar el calor del calor aquí. Su refrigerador produce más calor que la bombilla, pero no se calienta tanto.

  

• ¿La corriente en sí misma crea calor?

Ya hemos cubierto eso.

  

Entonces, cuando reduce la resistencia y, por lo tanto, aumenta la corriente, ¿se produce más calor (aunque el calor debido a la resistencia disminuye)? A la inversa, ¿el aumento de la resistencia (por ejemplo, deshilachar un cable) también ayuda a que se enfríe ya que se reduce la corriente?

Otra vez tienes la parte de resistencia al revés.

Falsificar un cable es un poco más complejo. Lo que terminará haciendo aquí es aumentar la caída de voltaje en esa parte deshilachada del cable, que tendrá una mayor resistencia que el resto del cable, agregando otra carga ¹ en serie con el dispositivo. Esta nueva carga roba algo de voltaje del aparato. La corriente total se reduce un poco. Que los tiempos de caída de voltaje sea cual sea la corriente que siga tomando la carga de combinación genera calor en la parte deshilachada. Como la parte deshilachada es pequeña, el calor se convierte en CALIENTE. Si está lo suficientemente desgastado, puede iniciar un incendio.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

ADDENDUM

¹ El término "CARGAR" puede ser confuso en EE. Una "carga" se define generalmente como algo que consume energía. Sin embargo, cuando agrega cargas resistivas en serie a un suministro de voltaje fijo, la "carga" en el suministro no disminuye. Solo cuando agrega cargas en paralelo, la carga en el suministro aumenta.

  

Más resistencia crea más calor.

No, más power es más calor.

$$ P = VI = I ^ {2} R = \ frac {V ^ {2}} {R} $$

Para un voltaje constante, como los 120 V en sus paredes, aumentar la resistencia disminuye la potencia.

El poder es calor , pero el calor no es temperatura. Una computadora y una bombilla pueden producir 60W de calor, pero la bombilla está muy caliente, por lo que el filamento brilla tanto.

Para su primer punto: bastante correcto, con la condición de que la salida de 120 V no sea realmente un voltaje constante. Es una corriente alterna, lo que significa que el voltaje varía constantemente, pero 120 voltios es básicamente el voltaje promedio para cualquier escala de tiempo superior a una pequeña fracción de segundo.

Segundo punto sobre los aparatos: en bastantes casos (motores, por ejemplo), generalmente se trata más de reactancia que de resistencia per se (pero sí, la idea básica es esencialmente correcta).

Tercer punto sobre la resistencia: no, no es simplemente una cuestión de más resistencia que produce más calor. De hecho, casi todo lo contrario es cierto: menos resistencia da como resultado una mayor corriente, lo que resulta en más calor.