Come "funziona" l'effetto joule?

[olometabolo]

Buongiorno

 

Qualcuno potrebbe spiegarmi come funziona l'effetto Joule?

Piu precisamete se c'é una cosa che proprio non capisco é perche à parità di potenza é il conduttore attraversato da piu corrente che si scalda?

Ho cercato in rete e non ho trovato la risposta un sito dice che P=I²xR

Ovvero Il calore prodotto per effetto Joule quindi è direttamente proporzionale alla resistenza del conduttore e al quadrato dell'intensità della corrente che lo attraversa.

Ma allora perche la mia saldatrice fa fondere degli elettrodi da 2.5mm ma il suo cavo di alimentazione da 1.6mm non é neppure tiepido?

 

Grazie

 

 

[fisica]

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Ma allora perche la mia saldatrice fa fondere degli elettrodi da 2.5mm ma il suo cavo di alimentazione da 1.6mm non é neppure tiepido?

quale è la sezione del cavo che va alla pinza dell'elettrodo? Per cominciare, devi confrontare quella sezione, e non quella della tensione di rete.

[olometabolo]

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quale è la sezione del cavo che va alla pinza dell'elettrodo? Per cominciare, devi confrontare quella sezione, e non quella della tensione di rete.

La sezione del cavo del porta elettrodo sara 25mmq dunque sarà 5.6mm di diametro.

Comunque sul cavo di rete scorre la stessa potenza che quella che troviamo sull'elettrodo che é la stessa che scorre nel cavo del portaelettrodo e negli avvolgimenti del trasformatore.

Piu semplicemente perche un filo percorso da 10A 1V si scalda molto di piu che uno percorso da 10V 1A ?

[Livio Orsini]

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Comunque sul cavo di rete scorre la stessa potenza che quella che troviamo sull'elettrodo c

 

No la potenza assorbita è maggiore perchè ci sono le perdite del trasformatore e degli altri eventuali organi.

 

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Piu semplicemente perche un filo percorso da 10A 1V si scalda molto di piu che uno percorso da 10V 1A ?

 

Questo è valido se la sezione del cavo è identica, perchè il riscaldamento per effetto Joule, a parità di resistenza, è proporzionale alla corrente che percorre il conduttore, non alla potenza assorbita.

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Ma allora perche la mia saldatrice fa fondere degli elettrodi da 2.5mm ma il suo cavo di alimentazione da 1.6mm non é neppure tiepido?

 

Perchè tutta la potenza è dissipata nel punto di contatto tra elettrodo e metallo da saldare. E' una questione di resistenza dove la resistenza è maggiore, a parità di corrente circolante, si dissipa più potenza.

 

Questa è la legge basilare dell'elettrotecnica conosciuta come legge di ohm.

[fisica]

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Ma allora perche la mia saldatrice fa fondere degli elettrodi da 2.5mm ma il suo cavo di alimentazione da 1.6mm non é neppure tiepido?

 

Perchè tutta la potenza è dissipata nel punto di contatto tra elettrodo e metallo da saldare. E' una questione di resistenza dove la resistenza è maggiore, a parità di corrente circolante, si dissipa più potenza.

 

Questa è la legge basilare dell'elettrotecnica conosciuta come legge di ohm.

piu' che altro, basandomi sulla tua risposta alla mia domanda, tu vorresti confrontare la potenza sulla spina con quella sull'elettrodo. sono circa uguali (a parte le perdite) ma se è vero che P=VxI ed è sempre vero, sul cavo della 220V per esempio a 1KW hai circa 5 ampere, mentre sul secondario a 10V (per dire un numero) hai 100ampere. il prodotto è sempre cento, ma le sezioni di filo che portano quelle correnti devono essere molto diverse. ecco perchè il primario non scalda ma invece scalda l'elettrodo (che è alimentato da un cavo da 25mmq contro il primario che è da 1,6mmq). 

[olometabolo]

 

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Perchè tutta la potenza è dissipata nel punto di contatto tra elettrodo e metallo da saldare. E' una questione di resistenza dove la resistenza è maggiore, a parità di corrente circolante, si dissipa più potenza.

E ma per avere la stessa corrente devo aumnetare la tensione dunque ovviamente aumenta la potenza.

 

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Questo è valido se la sezione del cavo è identica, perchè il riscaldamento per effetto Joule, a parità di resistenza, è proporzionale alla corrente che percorre il conduttore, non alla potenza assorbita.

 

Esatto a parita di diametro si scalda di piu il filo percorso da piu corrente questo l'ho capito empiricamente ma il perchè non si trova scritto (o almeno io non l'ho trovato) anzi come riportavo nel post di apertura si cita sempre la formula P=I²xR che sicuramente é giusta ma insufficente

 

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  ecco perchè il primario non scalda ma invece scalda l'elettrodo (che è alimentato da un cavo da 25mmq contro il primario che è da 1,6mmq). 

Presa cosi la tua frase potrebbe far credere che il cavo in ingresso non scalda perché é di sezione minore rispetto a quello in uscita si che é piu grande. Ovviamente non volevi dire questo. So che piu il cavo é grande minore é la sua resistenza

Comunque in entrata abbiamo partiamo da 1Kw di potenza  230V 4.3A da una resistenza teorica di 53ohm

1 metro di cavo da 1.6mm 2mm² con una resistenza di 0.00857ohm dunque non é la resistenza del cavo il fattore limitante

In uscita abbiamo 15V (saldatrice fiacca ) e 66A e una resistenza teorica di 0.22

1 metro di cavo da 5.6mm 24.5mm² con una resistenza di 0.000699ohm e neppure qui é il cavo à essere il fattore limitante.

La cosa che si nota é che nel secondo caso il rapporto tra resistenza teorica e reale é piu basso che nel primo. Mi viene da pensare che piu ci si avvicina alla resistenza teorica piu il filo tende a scaldarsi ma quando la si supera diventa lei il fattore limitante ( non so se sono stato chiaro ma ho fatto del mio meglio) Con un esempio direi che per avere il massimo calore possibile con 66A dovrei avere una resistenza da 0.22ohm se piu bassa la corrente passa ma non scalda se piu alta passa meno corrente.

 

Resta sempre la domanda perché 10A 1V scaldano piu di 1A 10V (a meno che la mia deduzione qui sopra non sia corretta)

Grazie per le risposte e per il tempo che dedicate al forum grazie a voi imparo sempre qualcosa di utile e interessante.

[MusicIsLife]

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Resta sempre la domanda perché 10A 1V scaldano piu di 1A 10V (a meno che la mia deduzione qui sopra non sia corretta)

Maggior corrente = maggior quantità di elettroni che transitano nella stessa sezione del filo.

Maggior quantità di elettroni che transitano nella stessa sezione del filo = agitazione termica più elevata, ovvero avvengono più urti tra gli elettroni.

Più urti tra elettroni = maggior dispersione di energia sottoforma di calore.

[pagliardo]

Scusa la risposta già ce l'hai......a parità di sezione (e quindi di resistenza) 10A scaldano di più di 1A perche la potenza dissipata per effetto joule vale P=I^2*R......

[olometabolo]

Grazie a tutti per le risposte ora tutto mi é molto piu chiaro

[fisica]

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Presa cosi la tua frase potrebbe far credere che il cavo in ingresso non scalda perché é di sezione minore rispetto a quello in uscita si che é piu grande. Ovviamente non volevi dire questo. So che piu il cavo é grande minore é la sua resistenza

in effetti intendevo dire proprio questo. Solo che la frase, da sola, tolta dalla frase precedente, non ha significato.

 

Come ormai tutti hanno almeno accennato, dimentichi lo scopo del trasformatore, che nella sua essenza mantiene costante la potenza, indipendentemente dai valori in gioco. torniamo all'esempio.

 

con una tensione di ingresso della saldatrice di 220V, per avere 1KW all'uscita deve scorrere una corrente in ingresso di esatti esatti 4,54 ampere.

Ora, se per la saldatura sono richiesti 15V a 1 KW (un valore qualsiasi giusto per fare i conti), il trasformatore erogherà al secondario esatti esatti 66,6 ampere. Notare che la potenza in ingresso e in uscita al trasformatore è la stessa, basta fare la moltiplicazione.

 

ma mentre per far transitare 4,5 ampere va bene una sezione di 1,6mmq (che si accetta valida fino a 6-7 ampere) per far transitare 66,6 ampere quel cavonon solo scalderebbe, ma in breve tempo fonderebbe l'isolamento, e probabilmente anche se stesso. Quindi sull'uscita, a parita' di potenza, serve una sezione diciamo dieci volte più grossa, perche' tutto funzioni correttamente.

 

Questo è il succo. Spero questa volta di essere stato più comprensibile.

[olometabolo]

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Questo è il succo. Spero questa volta di essere stato più comprensibile.

Eri stato chiaro anche prima solo che come dici tu la fare presa singolarmente risultava amibigua.

In effetti come dice pagliardo P=I²xR quello che mi traeva in inganno era che la Pin era uguale alla Pout e dunque mi dicevo stessa potenza ma risultato diverso perche? Ora ho capito

Di nuovo grazie

[olometabolo]

Un ultima piccola domanda perche il filemento di una lamapdina da 50w é molto più caldo dell elemento riscaldante da 2000w di un forno elettrico?

 

 

[gabri-z]

L'elemento riscaldante non deve fare anche luce....

[olometabolo]

Si potrebbe dire che é a causa della dimensione? Se a parità di potenza dissipata ho delle resistenze di lunghezza differente la lunga avrà una temperatura per centimetro inferiore.

Un po come quando ti si incolla l'elettrodo della saldatrice non salda piu perché é tutto il pezzo di metallo che funge da resistenza.

O mi sbaglio

[Carlo Albinoni]

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Un ultima piccola domanda perche il filemento di una lamapdina da 50w é molto più caldo dell elemento riscaldante da 2000w di un forno elettrico?

Dietro questa domanda c'è molta fisica. Secondo me con una buona base di fisica avresti molte risposte.

 

Comunque: un conto è la temperatura, un altro è il calore.

Un fiammifero ustiona, ma non scalda l'ambiente.

Un calorifero non ustiona (o ustiona molto meno), ma ti scalda l'ambiente.

[Carlo Albinoni]

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Ma allora perche la mia saldatrice fa fondere degli elettrodi da 2.5mm ma il suo cavo di alimentazione da 1.6mm non é neppure tiepido?

 

La saldatrice è un trasformatore: abbassa la tensione, aumenta la corrente.

 

Al contrario, per un elettrodotto per il trasporto a distanza dell'energia elettrica, la tensione è alzata ed è abbassata la corrente, per diminuire le perdite per effetto Joule lungo la linea stessa.

[olometabolo]

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Comunque: un conto è la temperatura, un altro è il calore.

Un fiammifero ustiona, ma non scalda l'ambiente.

Un calorifero non ustiona (o ustiona molto meno), ma ti scalda l'ambiente.

 

Tranne se prendo un fiammifero con la stessa massa di un termosifone

 

Lamia domanda era piuttosto legata al fatto che a parità di energia dissipata una resistenza puo avere 1000° ed una altra 100° e questo é legato alla dimensione della superfice dissipande. credo di essermi autorisposto

Grazie comunque a tutti

[gabri-z]

C'è di mezzo anche l'ambiente. ( le lampadine sono riempite di gas che impediscono l'ossidazione , a differenza delle solite resistenze per riscaldamento)

Prova accendere una lampadina col vetro rotto...vediamo se riscalda come prima