Þú gætir haldið að hitunarefni þyrfti að hafa mjög mikla viðnám - þegar öllu er á botninn hvolft er það viðnám sem gerir efninu kleift að mynda hita. En sú' er ekki raunin. Það sem býr til hita er straumurinn sem flæðir um frumefnið, ekki magn viðnámsins sem það finnur fyrir. Að fá hámarksstrauminn sem flæðir um hitunarefni er miklu mikilvægara en að þvinga þann straum í gegnum mikla viðnám. Þetta gæti virst ruglingslegt og gagn-innsæi, en það er' það er auðvelt að sjá hvers vegna það er (og hlýtur að vera) satt, bæði innsæi og stærðfræðilega.
Af innsæi ...
Segjum að þú hafir gert viðnám hitaveitunnar eins stórt og þú mögulega gæti - óendanlega stórt, í raun. Þá segir Ohm' lögmál (spenna=núverandi × viðnám eða V=IR) okkur að straumurinn sem flæðir um frumefni þitt þyrfti að vera óendanlega lítill (ef ég=V / R nálgast ég núll þegar R nálgast óendanleikann). Þú' hefur mikla viðnám, engan straum og því ekki framleiddan hita. Rétt, svo hvað ef við fórum í öfuga öfg og gerðum viðnámið óendanlega lítið. Þá höfum við' Þrátt fyrir að núverandi I gæti verið risastór, væri R nánast núll, þannig að straumurinn myndi renna í gegnum frumefnið eins og hraðlest án þess jafnvel að stöðva og framleiða alls engan hita.
Það sem við þurfum í upphitunarefni er því jafnvægi milli þessara tveggja öfga: nægilegt viðnám til að framleiða hita, en ekki svo það minnki strauminn of mikið. Nichrome er frábært val. Viðnám nichrome vír er (u.þ.b.) 100 sinnum hærra en vír af sömu stærð úr kopar (frábær leiðari), en aðeins fjórðungur eins mikið og svipuð stærð grafítstangar (nokkuð góður leiðari) og kannski bara milljón trilljónþúsund af virkilega góðum einangrara eins og gleri. Tölurnar tala sínu máli: nichrome er meðalleiðari með aðeins í meðallagi viðnám og ekki einangrun lítillega!
Stærðfræðilega ...
Við getum náð nákvæmlega sömu niðurstöðu með stærðfræði. Krafturinn sem rafmagnið framleiðir eða eyðir er jafnt og spenna sinnum núverandi (vött=volt × magnari eða P=VI). Við vitum líka frá lögum Ohm' að V=IR. Brotaðu V úr þessum jöfnum og við finnum að krafturinn sem dreifist í frumefni okkar er I2R. Með öðrum orðum, hitinn er í réttu hlutfalli við viðnám, en einnig í réttu hlutfalli við ferning straumsins. Þannig að straumurinn hefur miklu meiri áhrif á hitann sem myndast en viðnámið. Tvöfalt viðnám og þú tvöfaldar kraftinn (frábært!), En tvöfaldar núverandi og þú fjórfaldar kraftinn (frábært!). Svo núverandi er það sem raunverulega skiptir máli.
Það er auðvelt að reikna út að&# 39 er að viðnám þráðsins í dæmigerðum glóperu er nokkur hundruð óm. Ég' læt útreikninginn eftir þér!
