¿Cómo funciona el calentamiento por resistencia? (¿Qué dará más salida de calor en un calentador, menor resistencia o mayor resistencia con voltaje constante a 220v)?

Cómo funciona el calentamiento por resistencia es una buena pregunta. Tuve que pensar un poco antes de poder formular una respuesta.

El trabajo realizado se realiza cuando una carga se mueve a través de una diferencia de potencial. Esta afirmación es realmente incorrecta, porque definimos la diferencia de potencial en términos del trabajo realizado: 1 voltio es la diferencia de potencial donde se transfiere un joule de energía cuando pasa 1 Coulomb de carga.

En un circuito, la diferencia de potencial es la cantidad de energía transferida por coulomb de flujo de carga. La energía se transfiere (se produce calor) cuando los electrones pasan a través de una resistencia y es esta pérdida de energía eléctrica (en forma de calor) la que da lugar a la diferencia de potencial.

Inicialmente, quería decir que el calor se produce cuando las cargas pasan a través de un PD, pero esta es la forma incorrecta. Entonces parece que el hecho de que la energía se transfiere (calor producido) a medida que las cargas pasan a través de una resistencia es más fundamental.

Podría escribir sobre la colisión de electrones, pero este es un argumento muy simple al final insatisfactorio.

Estoy inventando esto: una mejor analogía podría ser comparar los electrones en un conductor perfecto y en un resistor. En un conductor perfecto, los electrones se mueven libremente a través del material y no interactúan con la red por la que se mueven. Si la red fuera estacionaria, seguiría siendo así. En una resistencia, los electrones se unen libremente a la red y, cuando comienzan a moverse, la deforman un poco antes de liberarse. Habiendo sido sacado de su posición, cuando el electrón se libera, el átomo / ion reticular se mueve hacia su posición original y oscila. La oscilación de una red es la energía térmica.

Generalmente, cuanto menor es la resistencia del elemento calefactor, mayor es la potencia de salida. Esto depende de la resistencia (interna) del sistema de suministro. Si la resistencia del elemento calefactor es menor que la del sistema de suministro, comienza a obtener más calor producido en el suministro que en el elemento calefactor. Para una casa, la resistencia de la oferta es baja, por lo que esto no debería ser un problema.

La disipación de calor es directamente proporcional a la energía extraída por el elemento calefactor de la red eléctrica (220 Vca).

Debe estar familiarizado con las siguientes fórmulas:

W = V x I

W = R x I ^ 2

W = V ^ 2 / R

Según la Ley de Ohmios, cuanto menor es la resistencia del calentador, mayor es la corriente para un voltaje constante.

Dado que el voltaje de la red sigue siendo el mismo, el calentador con la resistencia más baja produce la mayor cantidad de calor.

La única limitación es la capacidad en amperios del circuito de red.

En los EE. UU., La tensión de red nominal es de 115 Vca, pero los electrodomésticos grandes (cocinas, hornos, elementos de calefacción eléctrica, sistemas de corriente alterna) usan 230 Vca (las casas obtienen dos fases de 115 Vca del transformador reductor por defecto).

En otros países, el voltaje de la red eléctrica es de 230 Vca, pero si necesita un voltaje más alto, es posible que deba solicitar una conexión especial “comercial” o “industrial” que traerá 380 Vca o 440 Vca a su hogar.