కరెంట్‌తో వైర్లు వేడి చేయడం

తీగ ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్తు ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి మొత్తం సమయానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, కరెంట్ తీగ ద్వారా ప్రవహిస్తున్నందున వైర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత నిరంతరం పెరుగుతూ ఉండాలి. వాస్తవానికి, కరెంట్ నిరంతరం వైర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు, ఒక నిర్దిష్ట స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత ఏర్పడుతుంది, అయినప్పటికీ ఈ వైర్‌లో వేడి యొక్క నిరంతర విడుదల కొనసాగుతుంది.

పర్యావరణ ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న ఏదైనా శరీరం పర్యావరణానికి ఉష్ణ శక్తిని విడుదల చేస్తుందనే వాస్తవం ద్వారా ఈ దృగ్విషయం వివరించబడింది:

• మొదట, శరీరం మరియు దానితో సంబంధం ఉన్న శరీరాలు ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉంటాయి;

• రెండవది, శరీరానికి ప్రక్కనే ఉన్న గాలి పొరలు వేడెక్కడం, పైకి లేవడం మరియు చల్లటి పొరలకు దారి తీస్తాయి, అవి మళ్లీ వేడి చేయబడతాయి మరియు మొదలైనవి. (ఉష్ణ ప్రసరణ);

• మూడవది, వేడిచేసిన శరీరం చీకటి మరియు కొన్నిసార్లు కనిపించే కిరణాలను చుట్టుపక్కల ప్రదేశంలోకి విడుదల చేస్తుంది, దాని ఉష్ణ శక్తిలో కొంత భాగాన్ని (రేడియేషన్) ఖర్చు చేస్తుంది.

పైన పేర్కొన్న అన్ని ఉష్ణ నష్టాలు ఎక్కువ, శరీరం మరియు పర్యావరణం యొక్క ఉష్ణోగ్రతల మధ్య వ్యత్యాసం ఎక్కువ.అందువల్ల, కండక్టర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, యూనిట్ సమయానికి పరిసర ప్రదేశానికి కండక్టర్ ఇచ్చిన మొత్తం వేడి మొత్తం విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా ప్రతి సెకనుకు కండక్టర్‌లో ఉత్పత్తి అయ్యే వేడికి సమానం, అప్పుడు ఉష్ణోగ్రత కండక్టర్ పెరుగుదల ఆగిపోతుంది మరియు శాశ్వతంగా మారుతుంది.

కరెంట్ గడిచే సమయంలో కండక్టర్ నుండి వేడిని కోల్పోవడం అనేది శరీరం యొక్క శీతలీకరణ రేటును ప్రభావితం చేసే అన్ని పరిస్థితులపై కండక్టర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత యొక్క ఆధారపడటాన్ని సిద్ధాంతపరంగా పొందడం చాలా క్లిష్టమైన దృగ్విషయం.

అయితే, సైద్ధాంతిక పరిశీలనల ఆధారంగా కొన్ని ముగింపులు తీసుకోవచ్చు. ఇంతలో, తీగలు యొక్క ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రశ్న నెట్వర్క్ యొక్క అన్ని సాంకేతిక గణనలు, rheostats, మూసివేతలు మొదలైన వాటికి గొప్ప ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంది. అందువల్ల, సాంకేతికతలో, వారు వైర్లు ఉన్న వివిధ పరిస్థితులలో వైర్ల క్రాస్-సెక్షన్లు మరియు అనుమతించదగిన ప్రస్తుత బలం మధ్య సంబంధాన్ని అందించే అనుభావిక సూత్రాలు, నియమాలు మరియు పట్టికలను ఉపయోగిస్తారు. కొన్ని గుణాత్మక సంబంధాలను అంచనా వేయవచ్చు మరియు సులభంగా అనుభవపూర్వకంగా స్థాపించవచ్చు.

సహజంగానే, శరీర శీతలీకరణ యొక్క మూడు కారణాలలో ఒకదాని ప్రభావాన్ని తగ్గించే ఏదైనా పరిస్థితి కండక్టర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతుంది. ఈ పరిస్థితులలో కొన్నింటిని ఎత్తి చూపుదాం.

అడ్డంగా విస్తరించి ఉన్న ఒక ఇన్సులేట్ చేయని స్ట్రెయిట్ వైర్ అదే వైర్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే రెండవ సందర్భంలో వేడిచేసిన గాలి తీగ వెంట పెరుగుతుంది మరియు వేడిచేసిన గాలిని చల్లటి గాలితో భర్తీ చేయడం చాలా నెమ్మదిగా జరుగుతుంది, మొదటి సందర్భంలో కంటే.

ఒక స్పైరల్‌లోని వైర్ గాయం ఒక సరళ రేఖలో విస్తరించి ఉన్న అదే ఆంపిరేజ్ యొక్క సారూప్య వైర్ కంటే చాలా ఎక్కువ వేడెక్కుతుంది.

ఇన్సులేషన్ పొరతో కప్పబడిన కండక్టర్ ఇన్సులేట్ చేయని దాని కంటే ఎక్కువ వేడెక్కుతుంది, ఎందుకంటే ఇన్సులేషన్ ఎల్లప్పుడూ పేలవమైన వేడి కండక్టర్, మరియు ఇన్సులేషన్ యొక్క ఉపరితలం యొక్క ఉష్ణోగ్రత కండక్టర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి శీతలీకరణ గాలి ప్రవాహాలు మరియు రేడియేషన్ ద్వారా ఈ ఉపరితలం చాలా చిన్నది.

గాలి కంటే అధిక ఉష్ణ వాహకత కలిగిన హైడ్రోజన్ లేదా ప్రకాశించే వాయువులో వైర్ ఉంచినట్లయితే, అదే ప్రస్తుత బలం కోసం వైర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత గాలి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, కార్బన్ డయాక్సైడ్తో, దీని ఉష్ణ వాహకత గాలి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, వైర్ మరింత వేడెక్కుతుంది.

కండక్టర్ ఒక కుహరంలో (వాక్యూమ్) ఉంచినట్లయితే, అప్పుడు వేడి యొక్క ఉష్ణప్రసరణ పూర్తిగా ఆగిపోతుంది మరియు కండక్టర్ యొక్క వేడి గాలిలో కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ప్రకాశించే బల్బులను వ్యవస్థాపించేటప్పుడు ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.

సాధారణంగా, వైర్ల యొక్క గాలి ప్రవాహాల శీతలీకరణ ఇతర శీతలీకరణ కారకాలలో ప్రాథమిక ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంటుంది. శీతలీకరణ ఉపరితల వైశాల్యంలో ఏదైనా పెరుగుదల కండక్టర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తుంది. అందువల్ల, ఒకదానికొకటి సంబంధం లేని సన్నని సమాంతర తీగల బండిల్ అదే నిరోధకత కలిగిన మందపాటి వైర్ కంటే మెరుగ్గా చల్లబడుతుంది, దీని క్రాస్-సెక్షన్ కట్టలోని అన్ని వైర్ల క్రాస్-సెక్షన్ల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది. .

సాపేక్షంగా తక్కువ బరువు కలిగిన రియోస్టాట్‌లను తయారు చేయడానికి, చాలా సన్నని మెటల్ స్ట్రిప్స్ కండక్టర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి వాటి పొడవును తగ్గించడానికి క్రింప్ చేయబడతాయి.

కండక్టర్‌లో కరెంట్ విడుదల చేసే వేడి మొత్తం దాని నిరోధకతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, అదే పరిమాణంలో ఉన్న రెండు కండక్టర్ల విషయంలో కానీ వేర్వేరు పదార్ధాల విషయంలో, నిరోధకత ఎక్కువగా ఉన్న కండక్టర్ అధిక ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయబడుతుంది.

వైర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ని తగ్గించడం ద్వారా, మీరు దాని నిరోధకతను పెంచవచ్చు, దాని ఉష్ణోగ్రత దాని ద్రవీభవన స్థానానికి చేరుకుంటుంది. పరికరాలు మరియు నెట్‌వర్క్ రూపొందించిన దానికంటే ఎక్కువ బలం ఉన్న ప్రవాహాల ద్వారా నెట్‌వర్క్ మరియు పరికరాలను దెబ్బతీయకుండా రక్షించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.

ఈ అని పిలవబడే కోసం ఫ్యూజులు, ఇవి తక్కువ ద్రవీభవన లోహం (వెండి లేదా సీసం)తో తయారు చేయబడిన చిన్న వైర్లు. ఈ వైర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ లెక్కించబడుతుంది, తద్వారా నిర్దిష్ట పేర్కొన్న ప్రస్తుత బలంతో ఈ వైర్ కరుగుతుంది.

వివిధ కరెంట్‌ల కోసం ఫ్యూజ్‌ల క్రాస్-సెక్షన్‌ను చూసేందుకు పట్టికలలో ఇవ్వబడిన డేటా కనీసం నిర్దిష్ట కొలతలు కలిగిన ఫ్యూజ్‌లను సూచిస్తుంది.

రాగి బిగింపుల యొక్క మంచి ఉష్ణ వాహకత కారణంగా చాలా చిన్న ఫ్యూజ్ పొడవైనదాని కంటే మెరుగ్గా చల్లబరుస్తుంది మరియు అందువల్ల కొంచెం ఎక్కువ కరెంట్ వద్ద కరుగుతుంది. అదనంగా, ఫ్యూజ్ యొక్క పొడవు తప్పనిసరిగా అది కరిగినప్పుడు, వైర్ల చివరల మధ్య ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఏర్పడదు. ఈ విధంగా, మెయిన్స్ వోల్టేజీని బట్టి అతి చిన్న ఫ్యూజ్ పొడవు నిర్ణయించబడుతుంది.

ఇది కూడ చూడు:

సూత్రాలలో పొడిగించిన ప్రస్తుత ప్రవాహంతో ప్రత్యక్ష భాగాలను వేడి చేయడం