ประการแรก คำจำกัดความของความต้านทาน
ความต้านทานเรียกอีกอย่างว่าความต้านทานหรือความต้านทานเฉพาะ เป็นพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่แสดงถึงความต้านทานของตัวนำต่อทางเดินของกระแสไฟฟ้า ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานและความต้านทานของตัวนำมีดังนี้:
R=ρL/S
โดยที่ความต้านทานของตัวนำ R, Ω;
L-ความยาวของตัวนำ m;
พื้นที่หน้าตัด S ของตัวนำ mm2;
ρ-ความต้านทานของตัวนำ μΩ·m
สภาพต้านทานเป็นพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่ไม่ขึ้นกับขนาดทางเรขาคณิตของวัสดุโลหะผสม ซึ่งเหมือนกันกับองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างทางโลหะวิทยา (หมายถึงองค์ประกอบของคุณสมบัติทางเคมี โครงสร้างผลึก และคุณสมบัติทางกายภาพของโครงสร้างโลหะที่เหมือนกัน รวมถึงสารละลายที่เป็นของแข็ง , สารประกอบโลหะและสารบริสุทธิ์ ) อุณหภูมิในการทำงานสัมพันธ์กันเป็นข้อมูลสำคัญในการคำนวณค่าความต้านทานของวัสดุโลหะผสมความร้อนด้วยไฟฟ้า
ประการที่สองลักษณะของความต้านทานไฟฟ้าของโลหะผสม
คุณลักษณะอย่างหนึ่งที่ทำให้วัสดุโลหะผสมความร้อนด้วยไฟฟ้าแตกต่างจากวัสดุนำไฟฟ้าทั่วไปคือมีข้อกำหนดบางประการสำหรับความต้านทานของวัสดุ วัสดุนำไฟฟ้าทั่วไปหวังว่าความต้านทานจะน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และวัสดุโลหะผสมไฟฟ้าต้องมีความต้านทานเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าที่ทำขึ้นมีอัตราการแปลงความร้อนด้วยไฟฟ้าสูง โครงสร้างที่กะทัดรัด การส่งกำลังที่เสถียร ฯลฯ ดังนั้น ความต้านทานของ วัสดุโลหะผสมความร้อนด้วยไฟฟ้าต้องมีลักษณะดังต่อไปนี้
(1) ค่าความต้านทานสูง: วัสดุโลหะผสมความร้อนด้วยไฟฟ้าควรมีความต้านทานค่อนข้างสูงก่อน องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าที่ทำจากวัสดุที่มีความต้านทานสูงมีประสิทธิภาพการแปลงความร้อนด้วยไฟฟ้าสูง ปริมาตรขององค์ประกอบความร้อนไฟฟ้ามีขนาดเล็ก บันทึกวัสดุโลหะผสม สามารถรับรู้ความร้อนอย่างรวดเร็วกำลังสูงได้ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบเตาเผาความร้อนไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูง กำลังไฟสูง และขนาดที่เล็ก
โดยหลักการแล้ว เมื่อออกแบบองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า ควรเลือกวัสดุโลหะผสมที่มีความต้านทานสูงสำหรับส่วนประกอบที่มีอุณหภูมิสูง และควรเลือกวัสดุโลหะผสมที่มีความต้านทานต่ำสำหรับส่วนประกอบที่มีอุณหภูมิปานกลางและต่ำ
(2) ความต้านทานระหว่างการใช้งานยังคงเสถียร: ความต้านทานขององค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าควรคงที่ในระหว่างการใช้งาน ยิ่งการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานน้อยลงเท่าใด การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานขององค์ประกอบก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น และการเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าของการทำความร้อนก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น จึงรับประกันคุณภาพการทำความร้อนที่ดีและเสถียร
โลหะผสมอิเล็กโทรเทอร์มอลสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพต้านทานที่อุณหภูมิสูง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีและการตกตะกอนของสารประกอบตามขอบเกรนหรือภายในเกรน โลหะผสมนิกเกิลโครเมียมและนิกเกิลโครเมียมมีโครงสร้างทางโลหะที่ค่อนข้างเสถียรที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นสภาพต้านทานจึงคงที่ในระหว่างการใช้งานระยะยาว ในทางตรงกันข้าม ความเสถียรของโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียมนั้นค่อนข้างต่ำ ส่วนใหญ่เป็นเพราะปริมาณอะลูมิเนียมในโลหะผสมลดลงตามลำดับ ส่งผลให้สภาพต้านทานเปลี่ยนแปลง
(3) ความสม่ำเสมอของสภาพต้านทานควรดี: ความสม่ำเสมอของสภาพต้านทานหมายความว่าค่าสภาพต้านทานหรือค่าความต้านทานต่อเมตรของแต่ละเมตรและแต่ละชุดของลวดหรือแถบโลหะผสมความร้อนด้วยไฟฟ้าควรเหมือนกัน และยิ่งช่วงความผันผวนน้อยเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น ความสม่ำเสมอของสภาพต้านทานมีความสัมพันธ์กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น การถลุงโลหะผสม เหล็กแท่ง การรักษาความร้อน และน้ำหนักเดียวของเหล็กลวด
ความสม่ำเสมอของสภาพต้านทานของโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมและเฟอร์โรอัลลอยของนิกเกิล-โครเมียมนั้นดีกว่าของโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียม และอะลูมิเนียมในส่วนหลังมีแนวโน้มที่จะเกิดการแยกตัวระหว่างการถลุงและการหล่อโลหะ (ปรากฏการณ์ของการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบใน โลหะผสมในระหว่างการตกผลึกเรียกว่าการแยก) ทำให้ความสม่ำเสมอของโลหะผสมลดลง
ความเป็นเนื้อเดียวกันของความต้านทานเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเส้นใยและแถบบาง เนื่องจากส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนที่มีแบทช์ขนาดใหญ่ หากความสม่ำเสมอของความต้านทานต่ำ กำลังของแต่ละส่วนประกอบจะแตกต่างกัน
(4) ค่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพต้านทานกับอุณหภูมิมีค่าน้อย: มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างสภาพต้านทานและอุณหภูมิ และความสัมพันธ์นี้สามารถแสดงได้ด้วยค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน ยิ่งค่าสัมบูรณ์ของค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานอุณหภูมิของวัสดุโลหะผสมความร้อนด้วยไฟฟ้าในอุดมคติมีค่าน้อยเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานของอุณหภูมิที่น้อยลง การเปลี่ยนแปลงความต้านทานระหว่างกระบวนการให้ความร้อนก็จะยิ่งน้อยลง และค่าความผันผวนของความต้านทานขององค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ซึ่งทำให้ได้ความร้อนที่ราบรื่น
