Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
Sverige
Inlägg: 2711
Blev medlem: 12 augusti 2014, 08:49:05
Ort: Örebro
Kontakt:

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av Sverige »

Bild
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av lillahuset »

OK, för att ta det så enkelt som möjligt: P=R*I² Dvs effekten är resistansen gånger strömmen i kvadrat. Plättlätt.
Amp3000
Inlägg: 7
Blev medlem: 14 oktober 2017, 19:09:37

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av Amp3000 »

Hej!

1.
Om man skulle ha en kabel helt utan motstånd, skulle den ens kunna bli varm då effekten i form av värme är spänningsfallet i kabeln*strömmen.

Alltså ett spänningsfall är ett måste för att kabeln ska kunna bli varm?

2.
Ju större strömmen är ju fler elektroner förflyttas i kabeln, och där av värmen?
Rent fysiskt skulle man kunna ha en sådan stor strömm så att de lediga elektroner i kabeln inte räcker till? Då elektroner flyttas från atom till atom?

Nu börjar det spåra ur...
Tack för allt!
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29905
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av MadModder »

1. Nej den kabeln skulle aldrig bli varm då det inte blir något spänningsfall.

2. Intressant fråga. Om det inte skulle finnas plats för alla elektroner skulle det bli ett motstånd, men kabeln har ju inget motstånd. :humm:
Nerre
Inlägg: 26655
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av Nerre »

Amp3000 skrev: 1.
Om man skulle ha en kabel helt utan motstånd, skulle den ens kunna bli varm då effekten i form av värme är spänningsfallet i kabeln*strömmen.
Supraledande kabel menar du. Nej, en sån blir inte varm eftersom det inte blir nåt spänningsfall.

Det är just därför man forskar på supraledning: för att minska uppvärmningen.
2.
Ju större strömmen är ju fler elektroner förflyttas i kabeln, och där av värmen?
Rent fysiskt skulle man kunna ha en sådan stor strömm så att de lediga elektroner i kabeln inte räcker till? Då elektroner flyttas från atom till atom?
Nej, för att du ska få en ström genom kabeln måste du ju stoppa in nya elektroner i ena änden.

Tänk dig att du har en slang full med pingisbollar och så trycker du in pingisbollar i ena änden så det sprutar ut i andra änden. Hur skulle bollarna kunna ta slut? Du måste stoppa in nya bollar för att få en ström.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32628
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av HUGGBÄVERN »

På fråga två kan man svara med strömtäthet. Det innebär den maximala ström ett material kan bära/ytenhet (yta vinkelrätt mot strömmen, eller ska vi säga tvärsnittsarean). Det är alltså en naturkonstant specifik för olika material.
Lite komplicerat finns det beskrivet här: https://sv.wikipedia.org/wiki/Elektrisk_strömtäthet
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29905
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av MadModder »

Ja, tänk att man har en supraledare som är en atom tjock. Hur stor ström behöver man då för att elektronernas hastighet inte längre ska räcka till?
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14818
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av mrfrenzy »

Det var en spännande fundering.
Från wolfram alpha fick jag fram att en elektron per sekund motsvarar 1.6x10^-19 A men inte hur fort elektronen för sig. Är det så enkelt som c?
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1336
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av persika »

Den enskilda elektronen rör sig väldigt långsamt genom metallen, storleksordning 0,1 mm/s
men vågen av elektron rör sig med ljushastigheten för materialet.
Tänk ett rör fyllt med kulor. I ena änden tryck in en ny kula med ett kryss på, omedelbart trillar det ut en annan kula i andra änden, men det får tryckas in många nya kulor innan den med krysset kommer ut.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26335
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av danei »

Jag har för mig att supraledare har en maxström.
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1336
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av persika »

Strömtäthet... maxström...
Ja, det måste finnas nån gräns där det inte finns fler fria elektroner.
När alla elektroner är upptagna med att flytta sig i strömmen borde det inte hjälpa att öka spänningen för att få större ström.
Det är kanske lite av det fenomenet man ser i en glödtråd, låg resistans när den är kall (= låg ström) stor resistans när den är varm (= stor ström).
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32628
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Njae. När du värmer upp en metall till exempel, skakar du loss ledningselektronerna i de yttre skalen så de lättare kan flytta på sig.
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1336
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av persika »

Varför ökar resistansen då?
När där är fler fria e vid högre temp.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32628
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Därför att elektronernas rörelseenergi är så stor att det elektriska fält man lägger över kablen (småländska det där :wink: ) inte riktigt kan styra elektronerna lika bra som när kabeln är sval och elektronernas energi är lägre.
Se det som en stimmig förskoleklass. När de är lagom trötta rör de sig ungefär som man vill med ganska liten styrning. När man matat dem med skumma tomtar (skumtomtar) och glukosvärdena är höga är de liksom virriga, stirriga och sockerhöga och man har ett helvette att få dem dit man vill.

Vi hade en kul uppgift när jag läste fysik på Sth Universitet på yngre bronsåldern. Vi tänkte oss en spole (av koppar) genom vilken vi skulle en ström flyta så spolen skulle sväva på jordens magnetfält. Det gick att räkna fram ett värde på lagom stor ström, MEN strömmen var för stor för koppartråden. Kunde man inte ta en grövre koppartråd, då? NIX, och där kom strömtätheten in. Alltså den krävda strömmen fick "inte plats" i koppartråden. Grövre tråd krävde förhållandevis högre ström och det var bara att konstatera att det gick inte att ha flygande kopparspolar.
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1336
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Varför blir kablar varma? Och några funderingar..

Inlägg av persika »

intressant experiment med flygande spolar, även om det bara var teoretiskt.
Förstår liknelsen med förskoleklassen.

Hur mycket ström kan man få igenom en koppartråd, teoretiskt, bortse ifrån att det skulle brinna upp. Alltså med tanke på antalet fria e.
Hur många fria e är det på varje kopparatom ?

Redigerat pga telefånens självrättning
Senast redigerad av persika 10 november 2017, 17:03:50, redigerad totalt 1 gång.
Skriv svar