* 抵抗率: 異なる材料は、異なる電気抵抗性を持っています。抵抗率は、材料が電流の流れにどれほど強く反対しているかの尺度です。抵抗率が高い材料は、電子の流れにさらに抵抗し、電気エネルギーの熱への変換が大きくなります。
* 比熱容量: この特性は、特定の質量の温度を一定量だけ上げるのに必要な熱エネルギーを決定します。 比熱容量が高い材料は、温度が大幅に上昇する前に、より多くの熱を吸収します。
これが熱生成にどのように影響するか:
* 高い抵抗率: 抵抗率が高い導体は、抵抗のために熱がより多くのエネルギーが失われるため、特定の電流に対してより多くの熱を生成します。
* 抵抗率が低い: 抵抗率が低い導体は、電子の流れに対する耐性が少ないため、同じ電流の熱が少なくなります。
* 高比熱容量: 比熱容量が高い材料は、生成された同じ量の熱の温度上昇が遅くなります。つまり、温度の上昇は目立ちません。
例:
* 銅: 抵抗率が低い良好な導体は、ニクロームのような材料よりも熱が少なくなります。
* nichrome: 加熱要素で一般的に使用される高抵抗合金は、その抵抗率が高いために大幅な熱を生成します。
式:
導体で生成される熱の量は、Jouleの法則を使用して計算できます。
q =i²rt
どこ:
* Qは(ジュールで)発生した熱です
*私は現在の(アンペアで)
* rは抵抗です(オーム)
* tは時間です(秒単位)
この式は、電流と抵抗の両方が生成される熱を決定する上で役割を果たす方法を強調しているため、導体の材料が重要な要因です。