康銅與鋁導線連線,結果康銅導線的溫度最高,連線處次之,這是為什麼,為什麼不是連線處溫度高?

時間 2021-05-11 22:59:26

1樓:夜星寒

同一條線路中的電流是一樣的,發熱的不同取決於材料電阻,電阻又取決於形狀,材質,大小等,假設這裡主要是材質的不同導致溫度的不同,那說明康銅的電阻率比鋁要大。一般連線處溫度高主要是由於粗細的變化,並不一定總是最高的。在這種情況下,熱量自然要從高的康銅向鋁轉移,處在其中的連線處溫度自然是在兩者之間,所以總的溫度分布應該是,從康銅一端到連線處到鋁的另一端溫度是遞減的。

相較於向空氣散熱,金屬的導熱性要高太多,所以康銅靠近連線處的熱量更容易向鋁轉移,因此要比利用空氣散熱的另一端溫度要低得多。就好像爐子上剛沸騰的水壺底部並不太燙而側面很燙一樣。如果是單獨的均勻一致的銅線的話就不會有這種現象。

2樓:高玉龍

因為導熱。康銅電阻高,鋁線電阻低,電路串聯,康銅發熱較高。溫度較高的康銅和溫度較低的鋁線連線,由於金屬是熱的良導體,靠近鋁線的部分溫度更低。

只要連線處沒有明顯發熱,都不會是溫度最高點。

同一根電路的溫度並不是處處相等,因為不同位置發熱和散熱的條件都不一樣。導線會向空氣散熱,傳遞到低溫區的熱量有損失,發熱較多的地方溫度必然較高。而且康銅的導熱率也沒有題主想象的那麼好。

而且,也並不總是連線處電阻最大,如果題主使用銅連線,由於銅的電阻率比鋁和康銅都小,並且和康銅都是銅材質,實際上連線處的導電和散熱都非常良好。

3樓:Patrick Zhang

我們來看下圖:

左邊是題主的康銅線,右邊是鋁線,中間是銅質聯結器,還可以看見聯結器上的螺釘。

由於題主並未給出具體數值,我們不妨自己給個引數,然後來計算它們的溫公升情況。

設,康銅絲的直徑是2公釐,鋁絲的直徑也是2公釐,銅質聯結器的直徑是5公釐,螺釘是直徑是3公釐的,螺釘的尖端直徑是0.5公釐。系統中流過的電流是2A,並且系統的綜合散熱係數均為9 ,環境溫度為20度。

下圖是金屬電阻率表:

引數有了,我們來算一算各部分的溫公升和溫度。

1)康銅線的溫公升和溫度

計算式為:

對於康銅線,它的橫截面周長;它的橫截面積 ,代入到上式,得到:

度。2)鋁線的溫公升和溫度

鋁線的直徑與康銅線相同,差別只是電阻率而已,我們直接計算:

3)接線器的溫公升和溫度

由於題主測量的是接線器外部的溫度,而不是接線器內部螺釘與康銅線接觸點處的溫度和螺釘與鋁線接觸點處的溫度。因此,我們只需要按類似計算導線外表面溫公升的方法來計算就可以了。

對於接線器,它的橫截面周長;它的橫截面積 ,代入到上式,得到:

度現在,我們可以看溫度比較了:

康銅線的溫度是31.27度,鋁線是20.64度,而聯結器的溫度是20.025度。我們看到,康銅絲的溫度最高,鋁線次之,聯結器最低。

對於題主的情況,它的康銅線已經處於紅熱狀態。一般來說,紅熱態的溫度是400度。我們把400度減去20度,得到溫公升是380K。

再來計算此時的電阻率。已知400度時的康銅電阻率與20度時的電阻率變化不大,故有:

另外,請題主注意:在實測時,首先要測出KT值。例如將康銅線的各種引數輸入公式,計算出KT,然後再計算鋁線和接線器的溫公升。

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