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楼主: ck6

如何让一段铜丝发热变红?

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新浪微博达人勋

原帖由 princehahaha 于 2007-11-29 05:10 发表
我觉得一个比较可行的办法是串联上一个可变电阻,自己调解这个电阻让铜丝发红


那铜丝不也是只起导线的作用吗:em2600:
2007-11-29 12:17:26

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新浪微博达人勋

调戏他
2007-11-29 12:26:06

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新浪微博达人勋

原帖由 雅歌 于 2007-11-29 12:17 发表


那铜丝不也是只起导线的作用吗:em2600:

不当导线怎么发热啊?关键问题是必须让整个电路的电阻够大,以至于不烧坏铜丝。当然,电源的电压不能太大。
2007-11-29 19:24:49

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新浪微博达人勋

回复 9F 的帖子

我不清楚什么调压器,但我觉得自己做这个东西很危险,而且不太可能实现。我倒是觉得至少要用一个恒流源,恒压源在这里不太合适。可以找一些做电源厂家品牌试一试,比如松下。但一定要弄明白了再下手,这不是什么简单的可以自己做的小实验,而且工业电源都不便宜。ps:用本科实验用的变阻器估计是不成的。你为什么非得要通电把它弄热呢?用别的办法加热或者用一些高电阻的材料替换可以么?
2007-11-30 13:14:05

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新浪微博达人勋

把铜丝当导线,等到铜丝发红发热的话,估计那个电阻早就废掉了,功率全部加在电阻上了。

方法是有的,炼铜厂是用电坩埚给铜钿加热的,铜丝的话,加热效果只会更好,不过要搞个小型电坩埚不是那么好弄。
2007-11-30 15:02:10

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新浪微博达人勋

刚刚想起这个问题,正准备说楼上说了,呵呵。确实是,铜丝电阻小,那么只能找比铜丝电阻更小的,比如说银做导线,铜丝作电阻,让他发热变红,理论可以,但是实践起来是另一回事。
2007-11-30 20:31:56

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新浪微博达人勋

其实铜丝只要温度达到好像几百度就自然会发热

于是只需解决如何让它达到这个温度就好

由于铜丝会散热,而且散热速率基本和温度成四次方比例,所以需要一个稳定的能量源,不停给铜丝供热,以维持温度

上面的同学们已经提到了几个方案
第一,通过热传导,虽然比较那个,但也是这个问题的第一直接的解决方法。那么就是你把铜丝和一个自己就有几百度的东西,例如火焰,接触,到了一定时候,铜丝也达到了那个温度,就放射红光了

第二,通过焦耳效应,就是通电,在电阻一定时,产生的热能和电流成二次方比例
由于铜丝电阻极小,要求一个比较大的电流。这里就出现了上面说的一系列问题。
A,如果和一个电阻并联,同样的电流,实际上也许电阻都烧坏了,铜丝还不太热(也许几十度比较容易,但是几百度很难,加上铜丝自己又是热导体传热快)
B,寻找一个低压恒压电源直接连接,一般这样的电源都是有应用范围的,不可能无限制的提供没有上限的电流,一般当电流达到一定程度就渐渐达到上限了,不再是恒压电源了,所以无济于事
C,而且考虑到铜丝电阻真的小得不得了,电流大得没有哪个一般的家用电路可以负担吧(就算10A都不行吧),况且也达不到。
D,考虑寻找一个恒流电源,那么就要一个很大的恒流电源而且低压,,,,,

另一种想法,间接通过焦耳效应,靠电磁场来产生感应电流

E,考虑到一般电元件中电压常常可以比较大,功率也绰绰有余,毕竟应该只是一小块铜丝吧,所以建议考虑使用交变磁场,用涡流效应,在铜丝中产生一个电势,其实就是一个小小的电势就OK了,产生的电流足以在不长的时间内产生足够的热量以达到上面说到的要求。
也就是说,产生一个交变磁场,将铜丝放到当中(可以把铜丝打个圈,毕竟你的铜丝不会有上百米长吧,可以认为电流的效应没有延迟)

因此我认为E方案可行

具体实施,考虑到现实条件,提议去找个电磁炉,就是中国人吃火锅时常用的那种电磁炉,把铜丝打个圈架在上面,很快就红了

建议
◎铜丝要处在空气中,不要像火锅一样还有水,那样散热太快,这也是为什么火锅底不会红的原因,其实如果你的火锅里没有水,你那个锅在10秒内可以烧坏,相信有人应该悲惨的有这样的经验,尤其是买了厂家的破烂不合格锅的时候
◎另外铜丝要尽量贴着电磁炉面,因为电磁场发散太快,稍微远离一点其衰减是exp函数式的
◎最后,不要真的把铜丝紧紧贴着电磁炉面,因为肯定会给炉面留下烙印,如果你是借来的炉子你要赔的

嗯,应该就这么多了,请大家一起来研究研究,不对的指正


对了,还是要说,其实直接拿烙铁加热是最常见和直接简单的办法,当然应该不是你这里想问的意思

[ 本帖最后由 aubonj 于 2007-12-1 00:10 编辑 ]
2007-12-1 00:02:56

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在这个世界上,暂时还没有比铜在性价比上电阻更小的了,不知道这位仁兄想做什么项目??
2007-12-1 00:03:42

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新浪微博达人勋

我个人猜测,不是任何项目,这些材料的一般应用和效应早就没有项目可作了

大概只是出于好奇和兴趣吧,或者是和朋友有个争论来网上问问取证一下吧

再不就是哪个无聊老师的课业题吧
2007-12-1 00:07:53

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新浪微博达人勋

关键是这个问题太无聊了,爱迪生要是活着的话,就气死了,有着电灯这么一个好的例子,他怎么就没看到呢
2007-12-1 00:10:36

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新浪微博达人勋

还好啦,有些无聊,当作gym啦,其实也不复杂,不过大家都是想怎么调节电压去了,其实面对这种正常电路应用之外的问题电磁效应是经常可以用到的
2007-12-1 00:14:39

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新浪微博达人勋

回复 27F 的帖子

铜可以用电磁感应加热么?电磁感应应该只对铁磁性物质有效阿
2007-12-1 04:07:18

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新浪微博达人勋

“散热速率基本和温度成四次方比例”,这个是不确切的,只有到达至少800度以上,辐射散热才起作用,在较低温度下估计主要是对流换热起主要作用的。我曾做过模拟,当时大约在1100度时辐射换热才远大于对流换热。
磁感应炉也不是很便宜,不如干脆就用D方案,附近有工厂或者是什么地方的借一个电焊机(弧焊电源,能用TIG焊)就行了,电压调恒流源10.0V,能做电焊的地方肯定有这种机器,很普遍的。
2007-12-1 04:14:44

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新浪微博达人勋

LZ的课题里并没有一定要用铜丝吧?
2007-12-1 04:15:56

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新浪微博达人勋

原帖由 imgao 于 2007-12-1 04:07 发表
铜可以用电磁感应加热么?电磁感应应该只对铁磁性物质有效阿


对哦,,,那么串联一段铁丝上去应该可以改善,,,

但是会不会铁丝都红了铜丝还不红,,,嗯,,,可以再改进一下
铁丝电阻率大概是多少
难道要加快铁丝散热,

嗯,其实不怕,当铜丝红的时候,铁丝不会溶化,熔点高些(记得人类是先会炼铜再会炼铁的)

[ 本帖最后由 aubonj 于 2007-12-1 09:48 编辑 ]
2007-12-1 09:37:10

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