抵抗加熱の原理
抵抗加熱の原理
「導線に定常電流を流すと一定時間内に発生するジュール熱の量は電流の大きさの二乗と導線の抵抗に比例する。」という法則があり、これを"ジュールの法則"といいます。 この関係式は次のように表されます。
一方、1秒間に1ワットの仕事をすると1ジュールの熱が発生します。
これが抵抗加熱の原理です。 しかし、どんな材質の導線であろうと電流を流した場合に発生する熱量はすべて上述のジュールの式で求められます。 |
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発熱体の種類と特徴
発熱体には、金属発熱体と非金属発熱体があり、それぞれ固有の抵抗があります。利用する温度や雰囲気などから、耐熱性や耐腐食性が異なるさまざまな材料が発熱体として使用されます。主なものを下表に示します。
種類
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最高使用
温度(℃)
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20℃抵抗率
(μΩcm)
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特徴
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金属
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鉄・クロム・アルミ
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1,100-1,400
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123-160
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耐酸化性優れる、じん性劣る
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ニッケル・クロム
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1,000-1,200
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108-112
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最も普及、高温強度、成形良
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モリブデン
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1,800
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5
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高温使用可、還元雰囲気要
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タングステン
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2,400
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5.5
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超高温使用可、還元雰囲気要
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非金属
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炭化ケイ素
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1,650
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20,000
(1,000℃)
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非金属で最も普及、断続使用不適
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モリブデンシリサイド
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1,800
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30
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曲げ強度大、熱衝撃性弱い
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ランタンクロマイト
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1,800
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110,000
(1,500℃)
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熱衝撃性劣る
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カーボン
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2,600
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8
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超高温使用可、急熱急冷に強い
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