
【电】 ohmic heating
电阻加热(英文:Resistance Heating)是一种通过电流流经电阻材料产生热能的现象,其核心原理是焦耳定律(Joule's Law)。当电流通过具有电阻的导体时,电能转化为热能,其热量(Q)与电流平方(I²)、导体电阻(R)及通电时间(t)成正比,公式表达为:
$$ Q = I R t $$
能量转换机制
电流在导体内部与原子或离子碰撞,电子动能转化为晶格振动能(热能)。该过程符合能量守恒定律,效率接近100%(忽略热辐射损失)。
关键物理参数
典型应用形式
工业制造
民用设备
前沿技术
国际电工术语标准(IEC 60050)
定义电阻加热为"电能通过导体电阻转化为热能的效应"(条目841-21-10)。
美国能源部技术报告
分析工业电阻加热能效优化路径,强调材料电阻率与热设计的关联性。
《电气工程手册》(CRC Press)
详述电阻加热元件的选型计算与热力学模型(Chapter 12.3)。
电阻加热是一种通过电流流经电阻体产生热量来实现加热的技术,其核心原理基于焦耳效应(电能转化为热能)。以下是综合多个来源的详细解释:
电阻加热是指电流通过导体(如电阻丝、石墨等)时,因导体自身的电阻产生焦耳热,从而加热目标物体或环境的过程。其基本公式为: $$ Q = I R t $$ 其中,Q为热量,I为电流,R为电阻,t为时间。这种加热方式效率可达95%-100%,且温度范围广(从低温至2000℃)。
直接电阻加热
电流直接通过被加热物体(如金属坯料),利用物体自身电阻发热。适用于导电材料的快速加热,如金属熔炼。
间接电阻加热
通过电阻元件(如电阻丝、电热膜)产生热量,再通过传导、辐射或对流传递至目标物体。常见于家用电器(电烤箱、电炉)和工业模具加热。
常用电阻材料包括镍铬合金(Ni-Cr)、铁铬铝合金(Fe-Cr-Al)等,需具备高电阻率、抗氧化性和高温稳定性。间接加热元件还可能使用PTC热敏电阻或电热膜。
如需更深入的技术细节(如电阻-温度关系公式),可参考完整内容。
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