Вам понадобится
- Спираль, штангенциркуль, линейка. Необходимо знать материал спирализначения силы тока I и напряжения U при которых будет работать спираль, и из какого материала она сделана.
Инструкция
1
Выясните, какое сопротивление R должно быть у вашей спирали. Для этого воспользуйтесь законом Ома и подставьте значение силы тока I в цепи и напряжения U на концах спирали в формулу R=U/I.
2
Штангенциркулем измерьте диаметр проволоки d в миллиметрах и переведите его в метры, умножив полученное значение на 0,001.
4
По справочнику определите удельное электрическое сопротивление материала ρ, из которого будет сделана спираль. ρ должно быть выражено в Ом•м. Если значение ρ в справочнике дано в Ом•мм²/м, то умножьте его на 0,000001.Например: удельное сопротивление меди ρ=0,0175Ом•мм²/м, при переводе в СИ имеем ρ=0,0175•0,000001=0,0000000175Ом•м.
5
Длину проволоки найдите по формуле: Lₒ=R•S/ρ.
6
Отмерьте линейкой на спирали произвольную длину l (например: l=10см=0,1м). Посчитайте число витков n, приходящих на эту длину. Определите шаг спирали H=l/n или измерьте его штангенциркулем.
7
Штангенциркулем определите внешний диаметр спирали D в метрах.
8
Найдите сколько витков N можно сделать из проволоки длиной Lₒ: N= Lₒ/(πD+H).
9
Длину самой спирали найдите по формуле: L=Lₒ/N.
Обратите внимание
Удельное электрическое сопротивление материала в справочниках дается чаще всего при температуре tₒ=20ₒС. При увеличении или уменьшении температуры проводника меняется и его удельное сопротивление. Величину его изменения показывает температурный коэффициент сопротивления α. Если температура проводника t отличается от справочной, то формула длины проволоки в п.6 будет следующей Lₒ=Rₒ•S/ρ, где Rₒ=R/(α(t-tₒ)+1).
Полезный совет
Стандартное напряжение в бытовой электросети U=220В. Сила тока ограничивается предохранителями в электрощитке и равна, как правило, I=16А.
Источники:
- Таблицы физических величин, И.К. Кикоин, 1976
- длина спирали формула