Удельное сопротивление нихромаНихром является уникальным сплавом, который идеально подходит для конструирования нагревательных элементов на его основе. Идеальные свойства для качественного нагревательного элемента: высокое электрическое сопротивление, низкий температурный коэффициент изменения сопротивления, высокая механическая прочность и низкое образование продуктов окисления.

Всеми этими свойствами обладают сплавы нихрома. Абсолютно все нагревательные элементы работают на простом физическом принципе нагревания проводников под действием электрического тока. Самая важная характеристика нагревательного элемента – это его электрическое сопротивление. Сопротивление нихрома определяется его удельным сопротивление и температурным коэффициентом.

Удельное сопротивление нихрома

Нихром представляет собой сложный сплав на половину состоящий их никеля (Ni 55-78%), на четверть из хрома Cr (15-23%), а все остальные проценты составляют железо и незначительные примеси Mn (1,5%). Благодаря множественности составляющих его элементов нихром обладает высокой температурой плавления (более 1200°C) и низким температурным коэффициентом сопротивления при нормальных условиях 0.25 • 10 − 3 (1 / Кельвин при 20°C).

С таким замечательным удельным сопротивлением нихром позволяет изготавливать на его основе самые разнообразные по форме и размерам нагревательные элементы. Эти электрические нагревательные элементы могут представлять собой: и легкие проволоки из фехрали, и упругие ленты, и нагревательные круги и жесткие спирали.

Нихромовая проволока-сопротивление в цепи с током

Самой простой формой нагревателя является нихромовая проволока-сопротивление. Такая нихромовая проволока представляет собой сопротивление с положительным коэффициентом температурного коэффициента сопротивления. Сопротивление нихрома, как и любого металла, увеличивается с его нагревом. Такой нагревательный элемент не будет обладать постоянством сопротивления, ведь в момент его включения величина его сопротивление будет такой же, как и до включения в сеть (как при нормальных условиях 20°C). В момент полного нагрева его сопротивление будет увеличено в соответствии с формулой изменения сопротивления с изменением температуры. ΔR = α*R*ΔT

Такое поведение электрической нагрузки характерно для всех нагревательных элементов (даже лампочка накаливания ведет себя так же). В момент включения такой нагрузки в сеть начинает проходить максимальный ток, а по мере нагрева вещества (сплава) происходит увеличение активности атомов вещества (сплава), они мешают электронам упорядоченно двигаться. Следовательно, ток уменьшается, а сопротивление увеличивается.