Welche Temperaturänderung erfährt eine 100m lange und 1,2mm dicke Kupferletung die eine Stunde lang von 6A durchflossen wird, wenn keinerlei Wärme nach außen abgegeben wird?
Könnte mir jemand bitte den Rechenweg mit Erklärung aufschreiben? Wäre seeehr lieb von euch.
Danke im Voraus :)
KN
Beste Antwort
aus dem Spezifischen Widerstand rho von Kupfer (0.017 Ohm mm²/m) kanst Du den Widerstand R der Leitung berechnen:
R = rho * l/A
(l=Länge des Leiters, A = Querschnitt des Leiters). Ich komme auf R= 1,5 Ohm.
Die elektrische Leistung P ist
P = U I = R I²,
also 54 W.
Die zugeführte (Wärme-) Energie nach einer Stunde (3600 s) ist
E = P t = 194 kJ
Jetzt benötigen wir noch die Masse des Kupferdrahtes m, die wir aus der Massendichte rhom (8950 kg/m³)und dem Volumen berechnen
m = rhom V (es kommt 1 kg raus)
Unter verwendung der Spezifischen Wärmekapzität von Kupfer c = 0.382 kJ/(kg K) erhalten wird die Temperaturdifferenz DT
DT = E/(m c) = 510 K
@Carla Du hast vergessen darauf hinzuweisen, dass je nach Ausrichtung des Leiters zum Erdmagnetfeld auch noch der Hallwiderstand zu berücksichtigen ist. Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Hall-Effekt unter Herleitung vorletzte Formel.
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Man müsste temperaturabhängigkeit des Widerstandes noch berücksichtigen.
?
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