Co powoduje, że okablowanie staje się gorące w dotyku?

Drut służy do przenoszenia prądu elektrycznego ze źródła zasilania do urządzeń elektrycznych i mógł w tym czasie przebyć setki kilometrów. Początkowo elektryczność jest przenoszona przez wyjątkowo grube kable, ale stopniowo kable stają się mniejsze, gdy elektryczność jest rozprowadzana do tysięcy miejsc. Zastosowanie właściwego rodzaju okablowania elektrycznego zapewnia, że ​​energia elektryczna jest bezpiecznie dostarczana i nie nagrzewa się.

Zaopatrzenie w energię elektryczną w domu wynosi około 110 woltów i pozostaje niezmienne, niezależnie od tego, do jakiego urządzenia będzie dążyć. Jednak elementy elektryczne potrzebują różnej ilości energii do działania, co jest znane jako pobór prądu lub ampera. Na przykład lampa stołowa zużywa mniej niż 3 ampery, ale pralka może zużywać ponad 10 amperów. Z tego powodu konieczne jest stosowanie prawidłowego przyrządu do pomiaru drutu. Jeśli pobór prądu z urządzenia przekracza pobór prądu, który jest przeznaczony do obsługi drutu, prąd ma trudności z przedostaniem się przez drut, co powoduje wzrost ciśnienia. Nazywa się to opornością drutu i powoduje, że drut staje się gorący w dotyku. Jest to potencjalnie niebezpieczne, ponieważ przegrzany drut może stopić zewnętrzny plastik i zapalić się.

Jeśli otworzysz transformator, znajdziesz dwa zestawy ciasno zwiniętych drutów, jeden w drugim, ale izolowanych od siebie. Rezystancja spowodowana zewnętrznym drutem zwojowym wytwarza ciepło i magnetyzm. Energia elektryczna przepływa z cewki zewnętrznej do cewki wewnętrznej, w wyniku czego zmniejsza się napięcie. Jeśli zwiniesz drut do cewki, na przykład przedłużacza, a następnie podłączysz urządzenie, zauważysz, że drut zaczyna się nagrzewać w dotyku. Wynika to z rezystancji i pola magnetycznego wytwarzanego przez elektryczność przechodzącą przez drut spiralny.

Siła elektryczności przepływającej przez przewody jest wystarczająco duża, aby przeskakiwać z jednego drutu na drugi, jeśli są wystarczająco blisko siebie. Im wyższe napięcie, tym więcej energii elektrycznej może skakać. Na przykład, jeśli umieścisz dodatni zacisk akumulatora z ładowarki w pobliżu dodatniego bieguna akumulatora, przekonasz się, że iskrzy. Jest to prąd elektryczny przeskakujący z zacisku do zacisku akumulatora, nawet jeśli się nie stykają. To samo dzieje się w przypadku zerwania połączenia przewodowego. Jeśli przewody są blisko siebie, energia elektryczna skacze i wytwarzane są iskry. Jeśli dotkniesz drutu kilka cali od końca, zobaczysz, że jest gorący w dotyku.

Wiele urządzeń elektrycznych jest specjalnie zaprojektowanych do rozgrzania wewnętrznych przewodów; przykłady obejmują żelazko, grzejnik, suszarkę do włosów, a nawet żarówki. Jest to spowodowane dodatnimi i ujemnymi przewodami dotykającymi innych. Grubość drutu określa, jak robi się gorąco. Prawdopodobnie widziałeś element w elektrycznym ogrzewaniu świecącym na czerwono, więc wytwarza ciepło. Jeśli energia nie jest kontrolowana, drut zmienia kolor na pomarańczowy, a następnie biały i ostatecznie topi się. Drut wewnątrz żarówki jest identyczny, z wyjątkiem tego, że jest to szczelna jednostka zawierająca gaz, który zatrzymuje topnienie drutu. Łatwym eksperymentem, aby bezpiecznie rozgrzać drut, jest użycie transformatora i podłączenie gołego drutu między dwoma zaciskami wyjściowymi. Włącz transformator i obserwuj przewód. Nagrzeje się i może się nagrzewać, w zależności od grubości drutu.