Wie kann man am Beispiel eines Wasserkochers erklären, wie man ein Bimetall einen Stromkreis steuert?

Hi, eigentlich ganz einfach, der Schalter mit dem Bimetall ist in Reihe mit der Heizsprirale des Wasserkochers. Wird das Wasser nun heiß, verbiegt sich das Bimetall, öffnen den Schalter, und die Stromzufuhr zur Heizspirale wird unterbrochen.

Je nachdem, wie das gebaut ist, würde der Kontskt wieder schließen, wenn das Wasser abgekühlt ist und er heizt wieder.

Die Bimetall-Steuerung eines Wasserkochers basiert auf einem Bimetallstreifen, der aus zwei verschiedenen Metallen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten besteht.

Ein Bimetallstreifen besteht aus zwei aneinandergefügten Metallen, die bei Erwärmung unterschiedlich stark ausdehnen. Typischerweise werden Metalle wie Stahl und Messing oder Kupfer kombiniert.

Wenn der Wasserkocher eingeschaltet wird, erhitzt sich das Wasser und damit auch der Bimetallstreifen. Das Metall mit dem höheren Ausdehnungskoeffizienten (z.B. Messing) dehnt sich mehr aus als das Metall mit dem niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten (z.B. Stahl).

Durch die unterschiedliche Ausdehnung der Metalle krümmt sich der Bimetallstreifen. Die Seite mit dem stärker expandierenden Metall wölbt sich nach außen.

Der gebogene Bimetallstreifen ist so positioniert, dass er bei Erreichen einer bestimmten Temperatur (typischerweise 100°C für kochendes Wasser) einen Schalter betätigt. Dieser Schalter ist in den Stromkreis des Wasserkochers integriert.

Wenn der Bimetallstreifen genügend gebogen ist, drückt er auf den Schalter und unterbricht dadurch den Stromfluss zum Heizelement. Dies schaltet den Wasserkocher ab und verhindert weiteres Erhitzen des Wassers.

Wenn der Wasserkocher abgeschaltet und das Wasser abkühlt, zieht sich der Bimetallstreifen wieder in seine ursprüngliche Form zurück, da die Temperatur sinkt.

Nach dem Abkühlen könnte der Wasserkocher theoretisch wieder eingeschaltet werden, wenn der Bimetallstreifen den Schalter wieder freigibt. Viele Wasserkocher haben jedoch zusätzliche Sicherheitsmechanismen, die manuell zurückgestellt werden müssen, um ein versehentliches Wiederaufheizen zu verhindern.