Расчеты по формулам более точны, чем по таблицам, и необходимы в тех случаях, когда в таблицах отсутствуют нужные данные.
Сопротивление провода (в омах) вычисляется по формуле
R = p * l / S или R = 1,27pl / d2,
где р—удельное сопротивление (по таблице); I—длина провода, м; S — площадь поперечного сечения провода, мм2; d — диаметр провода, мм.
Длина провода из этих выражений определяется по формулам
l = R S / p
или
l = 0,785Rd2 / p
Площадь поперечного сечения провода подсчитывается по формуле
S = 0,785 d2
Сопротивление R2 при температуре t2 может быть определено по формуле
R2 = R1[1+а(t2 - t1)],
где а — температурный коэффициент электросопротивления (из таблицы); R1—сопротивление при некоторой начальной температуре t1.
Обычно за t1 принимают 18° С, и во всех приведенных таблицах указана величина R1 для t1 =18° С.
Допустимая сила тока при заданной норме плотности тока Аа/мм2 находится из формулы
I = 0,785D * d2
Необходимый диаметр провода по заданной силе тока определяют по формуле
d = SQR 1,27*I /D
Если норма нагрузки D =2 а/мм2, то формула принимает вид:
d = 0,8 SQR I
Ток плавления для тонких проволочек с диаметром до 0,2 мм подсчитывается по формуле
Iпл = d - 0,005 / k
где d—диаметр провода, мм; k—постоянный коэффициент, равный для меди 0,034, для никелина 0,07, для железа 0,127.
Диаметр провода отсюда будет:
Материал | Удельное сопротивление, Ом x мм2 | Удельный вес, г/см3 | Температурный коэффициент электросопротивления | Температура плавления, °С | Максимальная рабочая температура; °С |
м (р) |
Медь | 0,0175 | 8,9 | +0,004 | 1085 | -- |
Алюминий | 0,0281 | 2,7 | +0,004 | 658 | -- |
Железо | 0,135 | 7,8 | +0,005 | 1530 | -- |
Сталь | 0,176 | 7,95 | +0,0052 | -- | -- |
Никелин | 0,4 | 8,8 | +0,00022 | 1100 | 200 |
Константан | 0,49 | 8,9 | —0,000005 | 1200 | 200 |
Манганин | 0,43 | 8,4 | +0,00002 | 910 | 110 |
Нихром | 1,1 | 8,2 | +0,00017 | 1550 | 1000 |