가열 요소가 정말 높은 저항을 가져야 한다고 생각할 수 있습니다. 그러나 실제로는 그렇지 않습니다. 열을 생성하는 것은 원소를 통해 흐르는 전류이며, 느끼는 저항의 양이 아닙니다. 가열 요소를 통해 흐르는 최대 전류를 얻는 것은 큰 저항을 통해 해당 전류를 강요하는 것보다 훨씬 더 중요합니다. 이것은 혼란스럽고 직관적이지 않은 것처럼 보일 수 있지만 직관적이고 수학적으로 왜 그것이 사실인지 쉽게 알 수 있습니다.
직관적...
당신이 가능한 한 큰 난방 요소의 저항을 만든 가정 - 무한히 큰, 사실. 그런 다음 Ohm의 법칙 (전압 = 전류 × 저항 또는 V = IR)은 요소를 통해 흐르는 전류가 무한히 작아야한다고 알려줍니다 (I = V / R, 나는 R이 무한대에 접근할 때 0에 접근합니다). 당신은 엄청난 저항을 가질 것, 아니 전류, 따라서 열생산. 맞습니다, 그래서 우리가 반대 극단에 가서 저항을 무한히 작게 만들었다면 어떨까요? 그런 다음 다른 문제가 있을 것입니다. 현재 는 거대 할 수 있지만 R은 사실상 제로이므로 전류는 멈추지 않고 고속 열차와 같은 요소를 지퍼로 지퍼로 만들어 열을 전혀 생성하지 않습니다.
따라서 가열 요소에 필요한 것은 열을 생성하기에 충분한 저항이지만 전류를 너무 많이 줄이지 않는 두 극단 사이의 균형입니다. 니크롬은 훌륭한 선택입니다. 니크롬 와이어의 저항은 (대략) 구리 (우수한 도체)로 만든 와이어의 크기보다 100 배 높지만 비슷한 크기의 흑연 막대 (상당히 좋은 도체)와 유리와 같은 정말 좋은 절연체의 백만 조 분의 1 에 불과합니다. 숫자는 스스로 말합니다 : nichrome은 적당한 저항만을 가진 평균 도체이며 원격으로 절연체가 아닙니다!
수학적...
우리는 수학과 정확히 같은 결론에 도달 할 수 있습니다. 전기의 흐름에 의해 생성되거나 소모되는 전력은 전류(와트 = 볼트 × 앰프 또는 P = VI)와 동일합니다. 우리는 또한 옴의 법칙에서 V = IR을 알고 있습니다. 이러한 방정식에서 V를 제거하고 우리는 우리의 요소에 소멸 된 힘이 I2R것을 찾을 수 있습니다. 즉, 열은 저항에 비례하지만 전류의 제곱에 비례한다. 따라서 전류는 저항보다 생성된 열에 훨씬 더 많은 영향을 미칩니다. 저항을 두 배로 하고 당신은 힘을 두 배로 (큰!),하지만 전류를 두 배로 당신은 전력을 네 배로 (환상적인!). 그래서 현재는 정말 중요한 것입니다.
일반적인 백열 램프에서 필라멘트의 저항이 수백 옴이라고 계산하기 쉽습니다. 나는 당신에게 계산을 떠날 것이다!
