Как расчитать температуру медного проводника по которому течет ток?

Question

Как расчитать температуру медного проводника по которому течет ток?

SC Знаток (335), закрыт 13 лет назад

Как расчитать температуру медного проводника по которому течет ток, если известны сечение проводника, материал (медь), величина тока, если надо - длина проводника, температура окружающей среды, проводник в ПВХ изоляции (этим можно пренебречь). Проводник одинокий, находится в воздухе, движением воздуха - пренебречь. Только не путайте искомую температуру с теплотой, выделяемой на проводнике (закон Джоуля-Ленца) - это суть совершенно разные вещи. Нужна именно температура. В Гугле нифига не смог найти :-( Интересно, найдутся продвинутые физики? ;-)

Answer 1

Зная сечение и длину и уд. сопротивление меди, рассчитать сопротивление проводника, из него можно посчитать мощность.
Если вас интересует равновесная (установившаяся) температура, то рассчитайте из уравнения:
поток энергии с помощью теплопередачи + излучение = мощность.
Излучение - по закону Стефана-Больцмана.
Теплопередача - по закону теплопроводности Фурье.
Поскольку вы сказали, что воздух можно считать неподвижным, то полагаем, что конвекции нет.

Answer 2

если проводник находится в воздухе то конвекция будет.. . свободную конвекцию никто не отменял.. . Подробнее в учебнике Дульнева Тепломассобмен в разделе свободная конвекция в неограниченном пространстве.. . Длину проволоки также необходимо знать, поскольку её длина будет являться определяющим размером для решения критериального уравнения.. .
Закон Фурье врятли нужен, нужно считать как мне кажется что объект с равномерно распределенными источниками тепла.. . или что то в этом духе.. . вобщем зная ток и сопротивление можно расчитать мощность выделяющуюся на проволоке.. . это исходное данное для задачи тепломассообмена.. .
ну лучистая составляющая тоже емеет место быть.. .
Если действительно нужно найти решение, то советую не гугль мучать, там вы точно дельного ничего не найдете, а скачать книжечку - Г. Н. Дульнев, "Тепломассообмен в радиоэлектронной аппаратуре"... там и примеры решения задач есть.. . несколько недель поломать голову и решение придет.. . все зависит от того для чего вам это нужно и с какой точностью...