Wird ein Kupferdraht beim Leiten von Strom warm/heiss?
Icv will einen Kupferdraht als Leiter verwenden, weiss jedoch nicht ob dieser durch das Leiten von Strom erwärmt wird.
8 Antworten
Bei zu kleinem leitungsquerschnitt oder zu hoher stromstärke wird er heiß. In den spezifikationen von kupferkabeln müsste eigentlich dabei stehen, bis zu welcher stromstärke sie geeignet sind.
Ja, tut er - deshalb wickelt man Kebeltrommeln auch komplett ab, wenn man viel Strom benötigt.
Da es keine idealen Bauelemente (also mit 0 Ohm Widerstand) gibt, fällt bei jedem Draht eine Spannung ab, die multipliziert mit dem fließenden Strom die Heizleistung (Verlust-Leistung) ergibt.
Je nachdem, wie viel Leistung Du hineinsteckst und wieviel Kühlleistung Du abziehst, stellt sich ein Temperaturgleichgewicht ein. Der online Rechner unter
https://campofant.com/kabelquerschnitt-leitungsquerschnitt-berechnen/
hilft. Beispiel:
4 m langer Draht mit 2.5 mm² fällt bei 19 A Strom eine Spannung von 1.08 V ab, was etwa 21 W bedeutet. (Draht kurzgeschlossen braucht man also nur 1.08 V -> also nicht eine 220 V Leitung kurzschließen!)
Wenn die Oberfläche klein wie ein Lötkolben ist (eng gewickelte Spule), wird der Draht über 180 °C heiß (Hitzestau)! Wenn man aber die 4 m in voller Länge draußen bei unter 10 °C wie eine Leine aufhängt, wird der Draht nur handwarm (viel Abgabe von Wärme an Umgebung).
Wenn Du beim Leiten von einer gegebenen Strommenge (in Ampere) möglichst wenig Wärmeleistung umsetzen willst, musst Du also genug Querschnitt (in mm²) verwenden, damit der sich daraus ergebene Leitungswiderstand klein genug bleibt und somit wenig Spannung abfällt.
- musst du den ohmschen widerstand des drahtes schätzen. https://de.wikipedia.org/wiki/Spezifischer_Widerstand
- musst du die stromstärke kennen, dann kannst du
- die Wärmeleistung des Drahtes schätzen.
Aber ob er dann warm wird hängt eben auch davon ab, ob die wärme abfließen kann. Wenn du etwa den draht in styropur einwickelst und fast die ganze wärmeenergie erhalten bleibt wird ein geringer strom genügen. an offener luft brauchst du dann mehr und mit aktiver kühlung etwa durch einen ventilator brauchst du sogar sehr viel strom um den draht wirklich heiß zu bekommen.
Da hilft alles nichts, das musst du in deinem fall am besten praktisch testen.
kurze antwort:
JA!
lange antwort: jeder elektische widrstand erzeugt bei stromfluss wärme. und auch der kupferdraht hat einen gewissen widertand. je nach dem wie lang un dick er ist, und vor allem wie hoch der strom ist, wird der draht warm bzw. heiß. ggf. auch unmerklich....
übrigens, der effekt ist quadratisch! d.h. die verlustleistung verdoppelt sich nicht mit dem stromfluss, sondern vervierfacht sich!
lg, Anna