Что нагревается сильнее сталь или медь

Обновлено: 17.05.2024

Подача электроэнергии потребителю и ее использование в больших мощностях пока невозможно без проводов и кабелей.

Медь и ее сплавы с самого начала освоения электричества для человечества активно применялись в силу их достоинств: хорошей электро- и теплопроводности, механической прочности, стойкости к неблагоприятному воздействию слабоагрессивной среды.

Особенно ярко заметны качества меди в сварочных проводах, соединениях между генератором и аккумулятором, то есть там, где большие токи нужно без потерь доставить пользователю. Эти особенности требуют ее преимущественного использования.

У сплавов из железа есть свои потребительски значимые качества:

Механическая прочность.
Сопротивление электрическому току.
Высокая температура плавления.

Все это в совокупности позволяет активно применять его в электрооборудовании, поэтому в нагревательных элементах ТЭН, резистивных греющих кабелях используют сплавы, содержащие железо (стали).

Основной недостаток таких проводников, — плохая коррозионная стойкость, особенно при негативном воздействии определенных факторов окружающей среды, например, высокой влажности и атмосферных осадков. Несмотря на это, эксплуатация данных изделий возможна в широком спектре областей (при наличии внешней изоляции):

в конструкции заземлителей всех типов, от заземления зданий до обсадных труб скважин;
для защиты от поражения молнией;
в качестве элементов токопроводящих рельсов метрополитена и других транспортных средств;
для подогрева бетона до затвердевания при низких температурах окружающей среды.
в виде составляющей цинкованных проводов в линиях до 1000 в.

Оба материала имеют большое количество как положительных, так и отрицательных сторон, поэтому иногда решающим становится вопрос: какой провод сильнее нагревается, медный или стальной?

Формула нагрева металла током известна под названием закона Джоуля-Ленца:

Q = I2Rt

При одинаковом токе I (ампер) за равный промежуток времени t (секунды) определяющим параметром для величины выделяемого тепла Q (джоули) будет R (ом). Он характеризует способность материала сопротивляться прохождению электричества. Проволока сечением 1мм2 и длиной 1 м из железа имеет его 0,1 ом (удельное сопротивление), что почти в 6 раз выше чем у медной 0,017 ом. Это означает, что в железном (стальном) проводнике тепла выделится больше чем в медном примерно в 6 раз и он будет нагреваться значительно сильнее при прочих равных условиях.

Что лучше выбрать?

Всегда надо выбирать то, что более соответствует назначению проводов (кабелей) и выделенному для приобретения бюджету.

Если назначение соединений заключается в том, чтобы доставить потребителю электроэнергию с меньшими потерями, то нагрев кабелей — это лишние затраты. Медные проводники греются слабее, потери в них меньше. Дороговизна применения меди, как материала для их изготовления, может быть компенсирована значительной экономией дорогостоящей электроэнергии.

Когда проводами надо что-либо нагревать (для этого используется так называемый резистивный кабель), то лучше подойдет стальная жила. Сопротивление ее выше, при одинаковых условиях электроснабжения тепла она выделит больше. В сферах, где обогревание соединителями полезно, использование стали предпочтительнее.

Какой провод сильнее нагревается: медный или стальной?

Читайте также: