Wärmeentwicklung im Kupferleiter

Hallo!

Ich habe folgendes Problem:

Ich habe einen 1,5mm² Kupferdraht. Er hat eine Länge von ca. 20cm. Es fließt ein Strom von 50A bei 12V (Gleichstrom) = 600W

Ich habe eine Verlustleistung im Draht von 5,83W berechnet. Ausserdem einen Spannungsabfall von 0,116V.

Jetzt möchte ich ganz gerne die Wärmeentwicklung berechnen. D.h. wie warm wird der Draht im Betrieb?

Es werden sehr viele Faktoren eine Rolle spielen (Wie ist der Draht "Verpackt", wird gekühlt etc.) aber ich möchte nur vergleichswerte berechnen (nachher auch nochmal mit anderen Daten z.B. vom Messing).

Kann mir jemand eine Formel zur Berechnung nennen bzw. einen Lösungsweg? Ich habe es schonmal versucht mit den Formeln auf dieser Seite:
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmewiderstand

Da habe ich dann aber für Rth = 347,22 k/W rausgerechnet. Das würde dann ja bei meinen 5,83W = 2024k sein...und das kann ich mir beim besten willen nicht vorstellen.

Gibt es nicht auch eine Berechnung für Heizdrähte?

Danke für die Hilfe!!

Hi Blondie,

wie bist du auf R th gekommen, kannst du das mal genau benennen welche Formel und welche Größen du eingesetzt hast. Schreib doch mal deinen Rechenweg (incl. einheiten) komplett aus, halt so wie in einer Physikklausur eben damit man deinen Gedankengang nachvollziehen kann.

Viele Grüße, (Michael)

Hallo!
Würde ich gerne machen...gibt es denn die möglichkeit hier mittels Tex o.ä. Formeln zu schreiben?
Oder soll ich das in einer angehängten Datei machen?

Blondie

Bei einer PVC Isolation und 30A/mm² ist einges vorstellbar.
Es kommen bei weiterem Temperaturanstieg natürlich auch Effekte wie die Abgabe von Wärme durch Strahlung auf die dann später bei höherer Temperatur überwiegen. Der Draht wird sich aber unter den genannten Bedingungen wohl nur einmal erwärmen.
Ist die Zerstörung vorgesehen?
Manfred

Hallo!
Zerstörung ist nicht vorgesehen! Der Draht darf sich auch nicht auf über 200 Grad erwärmen, da er in einer Kunststofffassung sitzt. Es wird aber mittels Luft gekühlt. Der Draht ist offen hat also keine weitere Isolation.

Meinst Du also, das meine Rechnung hinkommen kann?

Blondie

Die angegebene Stromdichte ist sicher zu hoch.
Hier gibt es ein paar Werte für Leitungen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Stromdichte

Hi!
Welche angegebene Stromdichte meinst Du?
Ich kenne die "Normgrößen"...aber ich muß davon abweichen, da der Draht sonst viel zu Dick wird. 200 Grad darf ja auch ein normaler Kupferleiter nicht warm werden...zumindest nach VDE ;)

Blondie

Zitat:

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Zitat von blondie

Ich habe einen 1,5mm² Kupferdraht. ... Es fließt ein Strom von 50A ...

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Hier ist eine Stromdichte angegeben, die ist zu hoch (wenn er nicht im Windkanal hängt).
Manfred

hm, ich wage mal zu behaupten das es schon seinen Sinn hat, das die VDE für 50A bisschen mehr als 1,5mm² vorsieht ;)

Hi Blondie,

irgendwie fehlen noch Infos.

1. Gibt es einen Luftstrom um den Draht, längs oder quer. Wie schnell?
2. Wenn nicht, kann Konvektion auftregen? Wenn ja, dann parallel zum Draht oder quer?

Selbst die Beschaffenheit der Oberfläche macht einen großen Unterschied. So kann eine geschwärzte Oberfläche (kannst den Draht ja chemisch schwärzen, z.B. durch Glühen etc.) ca. 50% mehr abstrahlen, als eine blanke Überfläche.

Sigo