Elektrischer Widerstand

Ein Band oder Draht muss dem Elektrizitätsfluss gegenüber einen Widerstand aufweisen, um als Heizelement fungieren zu können. Dieser Widerstand wandelt die elektrische Energie in Wärme um, die vom spezifischen elektrischen Widerstand des Metalls abhängt und als Widerstand einer Längeneinheit eines bestimmten Querschnitts definiert ist. Der lineare Widerstand eines Bands oder Drahts lässt sich auf Basis des spezifischen elektrischen Widerstands berechnen.

Wobei:

ρ	Spezifischer elektrischer Widerstand (Mikro-Ohm/cm3)
R	Elementwiderstand bei 20o C (Ohm)
d	Drahtdurchmesser (mm)
t	Bandstärke (mm)
b	Bandbreite (mm)
l	Band- bzw. Drahtlänge (m)
a	Band- bzw. Drahtquerschnitt (mm2)

Für Runddraht

Für Band

Ein Band als Heizelement bietet eine große Oberfläche und damit eine effektivere Wärmestrahlung in eine gewünschte Richtung. Dank dieser Eigenschaft eignet es sich ideal für zahlreiche industrielle Anwendungsbereiche, z. B. für Bandheizungen bei Spritzgussmaschinen.

Eine wichtige Eigenschaft dieser elektrischen Widerstandslegierungen ist ihre Wärme- und Korrosionsfestigkeit, die aus der Bildung von Sauerstoffschichten auf der Oberfläche resultiert. Hierdurch werden weitere Reaktionen mit dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff verlangsamt.  Bei der Auswahl der Legierung müssen die Betriebstemperatur, der Werkstoff und die Atmosphäre, mit der die Legierung in Kontakt kommt, berücksichtigt werden. Angesichts der Vielzahl an Anwendungsbereichen, der Variablen im Design von Elementen und der verschiedenen Umgebungsbedingungen, dienen die folgenden Gleichungen zum Elementdesign lediglich als Leitfaden.

Elektrischer Widerstand bei Betriebstemperatur

Von einigen wenigen Ausnahmen abgesehen, variiert der Widerstand eines Metalls mit der Temperatur. Dieser Zusammenhang muss beim Design eines Elements berücksichtigt werden. Da der Widerstand eines Elements bei Betriebstemperatur berechnet wird, muss der Widerstand des Elements bei Raumtemperatur ermittelt werden. Sie können diesen Widerstand ermitteln, indem Sie den Widerstand bei Betriebstemperatur durch den unten angegebenen Temperatur-Widerstands-Koeffizienten dividieren:

Wobei:

F = Temperatur-Widerstands-Koeffizient
R_t = Elementwiderstand bei Betriebstemperatur (Ohm)
R = Elementwiderstand bei 20^o C (Ohm)

RW45 ändert seinen Widerstand nur geringfügig bei einer Zunahme der Temperatur. Der Temperatur-Widerstands-Koeffizient beträgt +0,00003/^o C im Temperaturbereich von 20-100^o C.

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