Când trece curentul, aproape toți conductorii pot genera căldură. Cu toate acestea, nu toți conductoarele sunt potrivite pentru elemente de încălzire. Este necesară combinația corectă de proprietăți electrice, mecanice și chimice. Următoarele sunt câteva dintre caracteristicile care sunt importante pentru proiectarea elementului de încălzire.
Rezistivitate: Pentru a genera căldură, elementul de încălzire trebuie să aibă o rezistență suficientă. Cu toate acestea, rezistența nu poate fi suficient de mare pentru a deveni un izolator. Rezistența este egală cu rezistivitatea înmulțită cu lungimea conductorului împărțită la secțiunea transversală a conductorului. Pentru o secțiune transversală dată, pentru a obține un conductor mai scurt, se folosește un material cu rezistivitate mare.
Element de încălzire Rezistență, lungime, funcție de secțiune transversală a relației
Rezistența la oxidare: Căldura accelerează de obicei oxidarea metalelor și a ceramicii. Oxidarea consumă elementul de încălzire, reducându-i capacitatea sau deteriorându-i structura. Acest lucru limitează durata de viață a elementului de încălzire. Pentru elementele de încălzire metalice, aliajele sunt formate cu oxizi, care ajută la rezistența la oxidare prin formarea unui strat de pasivare. Pentru elementele de încălzire ceramice, scara de protecție anti-oxidare de SiO2 sau Al2O3 este cea mai comună. Tipurile de elemente de încălzire care nu sunt adecvate pentru utilizare în medii oxidante, cum ar fi grafitul, sunt utilizate cel mai frecvent în cuptoarele cu vid sau cuptoarele care conțin gaze de atmosferă neoxidante, cum ar fi H2, N2, Ar sau He, unde nu există aer. în camera de încălzire.
Coeficientul de rezistență la temperatură: Rețineți că rezistivitatea materialului se modifică cu temperatura. La majoritatea conductorilor, rezistența crește pe măsură ce temperatura crește. Acest fenomen afectează unele materiale mai pronunțat decât altele. Coeficientul de rezistență la temperatură ridicată este utilizat în principal în aplicații termice. Pentru febră, de obicei este de preferat să folosiți o valoare mai mică. Deși modificările rezistenței pot fi prezise cu precizie în unele cazuri, este necesară o creștere bruscă a rezistenței pentru a oferi mai multă putere. Pentru a adapta sistemul la schimbarea rezistivității, se folosesc sisteme de control sau feedback.
