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なぜ加熱されたときにバイメタリックストリップが曲がるのですか?

作られた2つの金属間の熱膨張の違いにより、加熱されるとバイメタルストリップが曲がります。これが故障です:

* 異なる熱膨張: 加熱すると金属が拡大しますが、異なる金属が異なる速度で拡大します。 たとえば、ブラスは、同じ温度に加熱されると、鋼以上のものを拡張します。

* ストリップの構造: バイメタルストリップは、結合した異なる金属の2つのストリップでできています。ストリップが加熱されると、さらに膨張する金属はより長くなりますが、他の金属はこの変化に抵抗します。

* 曲げ: この抵抗は、ストリップに曲げモーメントを作成します。より多くの金属がより長く拡大しているので、それは膨張の少ない金属がある側面に向かってストリップを押します。

簡単に言えば: 真鍮製(より膨張します)と鋼鉄で作られたバイメタリックストリップを想像してください(膨張します)。加熱すると、真鍮側は鋼側よりも膨張しようとしますが、鋼の側はそれを抑えます。これにより、ストリップが鋼側に向かって曲がってしまいます。

ここに簡単なアナロジーがあります: 2人がロープを持っていると想像してみてください。一人はもう一方の腕よりも長い腕を持っています。両方の人々が同時にロープを引っ張ろうとすると、腕が長い人がより強く引っ張り、ロープが彼らに向かって動きます。バイメタリックストリップでは、より高い熱膨張を備えた金属は、腕が長い人のようなもので、ストリップを横に引き寄せます。

アプリケーション: バイメタルストリップは、次のような温度変化に依存するさまざまなアプリケーションで使用されます。

* サーモスタット: 温度が特定のポイントに達するとストリップが曲がり、スイッチをトリガーして加熱または冷却システムをオンまたはオフにします。

* オーブン温度制御: サーモスタットと同様に、オーブン内の特定の温度を維持するのに役立ちます。

* 火災警報器: ストリップは熱にさらされると曲がり、アラームを作動させます。

* 回路ブレーカー: それらは安全メカニズムとして機能し、電流が高すぎて過度の熱を発生させると回路を破壊します。

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