Нужна помощь в расчете температуры кабеля

Я пытаюсь рассчитать, насколько горячим будет провод 28AWG длиной 0,6 м , несущий нагрузку 12 В постоянного тока, 0,2 А.

Я понимаю, что это другие факторы, такие как скорость охлаждения окружающей среды, тепловое сопротивление между воздухом и кабелем и т. д. Значения силы тока не очень важны для моего сценария, поскольку кабель находится в контакте с человеческим телом. Таким образом, меня больше беспокоит, сможет ли пользователь обнаружить изменение температуры провода.

У меня также нет ни ресурсов, ни надлежащего оборудования для проведения точного измерительного теста.

Провод 28AWG с алюминиевым сердечником имеет сопротивление 0,32716 Ом/м. Рассеяние мощности:

п "=" я 2 р
п "=" 0,2 А 2 × 0,32716 Ом × 0,6 м
п "=" 7.851 м Вт

Нашел это уравнение здесь , хотя оно предназначено только для радиационных потерь тепла.

Вопрос ˙ 12 "=" ϵ А ( о Т 1 4 − о Т 2 4 )

Исходя из вышеизложенного, я получил значение 309 К что означает повышение температуры примерно 4 ° С от температуры окружающей среды 305 К .

Это точная ссылка?

По сути, я хочу знать, будет ли провод 28AWG оставаться холодным во время работы или мне нужно выбрать провод меньшего сечения.

По теплу все будет хорошо. Откуда берутся 12В? Убедитесь, что вы учитываете, есть ли какие-либо условия неисправности, которые могут привести к тому, что провод 12 В будет находиться под напряжением с гораздо более высоким напряжением (например, если это источник питания). Если это батарея, тем лучше. Но если это блок питания, подключенный к стене, вам нужно очень тщательно подумать о безопасности.
@mkeith Источник — усиленная литиевая батарея на 12 В.
Просто поместите где-нибудь предохранитель вместе с проводом, чтобы ток оставался в допустимых пределах. Если вы считаете, что 200 мА - это максимальный нормальный ток, возможно, подойдет предохранитель на 1 А, но вы должны решить это сами.

Ответы (3)

Излучение является пренебрежимо малой составляющей тепловых потерь провода при температуре воздуха, близкой к комнатной. Это становится фактором для длинных проводов в вакууме и высоких перепадов температур, но здесь это не так. Конвекция является основным источником потери тепла для длинного провода в неподвижном (или движущемся) воздухе.

Если он находится в контакте с кожей, проводимость будет важным фактором. В воздухе основным фактором является конвекция. Расчеты конвекции включают гидродинамику, поэтому они не так просты, как можно было бы надеяться. Но чтобы получить приблизительную оценку, рассмотрите этот график с этого сайта:

введите описание изображения здесь

Грубо говоря, повышение температуры в неподвижном воздухе составляет около 3,3°С. × я 2 , поэтому для тока 200 мА в проводе AWG 28 можно ожидать повышения примерно на 0,15 К. Если он находится в контакте с «мешком, состоящим в основном из воды», проводимость к коже (и, следовательно, температура кожи) будет иметь большое влияние.

Вы можете уточнить, что вы имели в виду под большим эффектом? Разве повышение температуры на 0,15 К не считается незначительным?
Если это 0,07 К, это большой эффект (половина) и другая базовая температура, по крайней мере, при условии, что плоть жива. В любом случае, даже жир гораздо более теплопроводен, чем неподвижный воздух.
@ Wb16 «жир» может быть любым, содержащим от 7% до 47% воды, а адипоциты могут быть маленькими или большими. Даже эксперименты НАСА по безопасности астронавтов, проведенные в этом десятилетии, не вдавались в такие подробности. Что именно вы пытаетесь сделать?

7 мВт, распределенные на 60 сантиметров, не будут обнаружены.

Тепло будет сбрасываться в грудь и охлаждаться кровью.

Солнечный свет составляет 1000 ватт на квадратный метр или 1000 ватт на 10 000 квадратных см. Мы легко чувствуем солнечный свет, который составляет 0,1 Вт на квадратный сантиметр.

Ваша плотность тепла составляет 0,1 мВт на см длины или около 0,1 мВт на 1 см * 0,2 см (при условии, что изоляция распространяет тепло) или около 0,5 мВт на квадратный см.

Таким образом, ваш поток тепла в кожу через изоляцию провода в 200 раз меньше солнечного потока.

Что вы имеете в виду под проводом? Это электрический провод с изоляцией?

Как вы уже сказали, температура будет зависеть от окружающей среды (в том числе воздушного потока), площади поверхности провода и изоляции. Кроме того, это также будет зависеть от биологических факторов, таких как кровоток, электролитный статус, потоотделение и т. д.

Для биологических экспериментов имейте в виду, что восприятие боли человеком для алюминиевых проводников чуть выше 42С в груди (наиболее чувствительной) для здорового человека. Восприятие боли измеряется на границе эпидермис/дерма. Убедитесь, что ваш субъект не гиперчувствителен к боли, например, из-за нарушения гормонального статуса, иначе вы можете оказаться в чрезвычайной ситуации.

Как видите, простого ответа не существует, особенно в крайних пределах точности, в которых вы рассчитываете. (Кроме того, эталоном является не комнатная температура при 305 К, а температура кожи до измерения).

Я имею в виду стандартный изолированный кабель 28AWG, извините за путаницу.
Нужна помощь в расчете температуры кабеля
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v