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Descripción general: diseño del elemento térmico y cálculo

Descripción general: diseño del elemento térmico y cálculo

Para servir de elemento térmico, la cinta o alambre deben resistir el flujo de electricidad. Esta resistencia convierte la energía eléctrica en calor, el cual va asociado a la resistencia eléctrica del metal y se define como la resistencia de una unidad de longitud de la unidad de área transversal. La resistencia lineal de una longitud de cinta o alambre se puede calcular a partir de su resistencia eléctrica.

Donde:

ρ resistencia eléctrica (microhm.cm)
R resistencia del elemento a 20 °C (ohms)
d diámetro del alambre (mm)
t espesor de la cinta (mm)
b anchura de la cinta (mm)
l longitud del cable o la cinta (m)
a área transversal del cable o la cinta (mm2)

En el caso de alambre semicircular

For Round Wire

En el caso de cinta

For Tape

For Tape

Como elemento térmico, la cinta proporciona una gran área de superficie y, por tanto, una mayor eficacia de la radiación térmica en una dirección determinada, lo que la hace idónea para muchas aplicaciones industriales como los calentadores de banda de molde de inyección.

Una característica importante de estas aleaciones de resistencia eléctrica es su resistencia al calor y a la corrosión debidas a la formación de capas superficiales de óxido que retrasan las reacciones adicionales con el oxígeno del aire. En el momento de la selección de la aleación, se deben tener en cuenta la temperatura operativa, el material y la atmósfera con la que vaya a estar en contacto. Dado el gran número de tipos de aplicaciones, los diversos diseños del elemento y las diferentes condiciones operativas, las siguientes ecuaciones para el diseño del elemento se indican solo a título orientativo.

Resistencia eléctrica a temperatura operativa

Salvo en muy pocas excepciones, la resistencia de un metal cambia con la temperatura, algo que debe tenerse en cuenta en el diseño del elemento. Puesto que la resistencia de un elemento se calcula a la temperatura operativa, hay que hallar la resistencia del elemento a temperatura ambiente. Para obtener la resistencia de los elementos a temperatura ambiente, divida la resistencia a temperatura operativa por el factor de resistencia a la temperatura que se muestra a continuación:

Donde:

F = factor temperatura-resistencia
Rt = resistencia del elemento a temperatura operativa (Ohms)
R = resistencia del elemento a 20°C (Ohms)

Temperatura-Resistance Factor

Alloy Factor de temperatura-resistencia (F) de la aleación a:
20°C 100°C 200°C 300°C 400°C 500°C 600°C 700°C 800°C 900°C 1000°C 1100°C 1200°C
RW80 1.00 1.006 1.015 1.028 1.045 1.065 1.068 1.057 1.051 1.052 1.062 1.071 1.080

RW45 cambia poco en resistencia a medida que se eleva la temperatura, con un factor de temperatura-resistencia de +0,00003/ °C en el intervalo de 20-100 °C.

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