عندما يمر التيار ، يمكن لجميع الموصلات تقريبًا توليد الحرارة. ومع ذلك ، ليست كل الموصلات مناسبة لعناصر التسخين. مطلوب المزيج الصحيح من الخواص الكهربائية والميكانيكية والكيميائية. فيما يلي بعض الميزات المهمة لتصميم عنصر التسخين.
المقاومة: لتوليد الحرارة ، يجب أن يتمتع عنصر التسخين بمقاومة كافية. ومع ذلك ، لا يمكن أن تكون المقاومة عالية بما يكفي لتصبح عازلًا. المقاومة تساوي المقاومة مضروبة في طول الموصل مقسومًا على المقطع العرضي للموصل. بالنسبة لمقطع عرضي معين ، من أجل الحصول على موصل أقصر ، يتم استخدام مادة ذات مقاومة عالية.
عنصر التسخين المقاومة ، الطول ، وظيفة المقطع العرضي للعلاقة
مقاومة الأكسدة: تسرع الحرارة عادة من أكسدة المعادن والسيراميك. تستهلك الأكسدة عنصر التسخين ، مما يقلل من قدرته أو يضر بهيكله. هذا يحد من عمر عنصر التسخين. بالنسبة لعناصر تسخين المعادن ، تتشكل السبائك بأكاسيد تساعد على مقاومة الأكسدة عن طريق تكوين طبقة تخميل. بالنسبة لعناصر التسخين الخزفية ، يعتبر مقياس الحماية المضاد للأكسدة لـ SiO2 أو Al2O3 هو الأكثر شيوعًا. أنواع عناصر التسخين غير المناسبة للاستخدام في البيئات المؤكسدة ، مثل الجرافيت ، هي الأكثر شيوعًا في الأفران الفراغية ، أو الأفران التي تحتوي على غازات الغلاف الجوي غير المؤكسدة مثل H2 أو N2 أو Ar أو He ، حيث لا يوجد هواء في غرفة التدفئة.
معامل درجة حرارة المقاومة: لاحظ أن مقاومة المادة تتغير بتغير درجة الحرارة. في معظم الموصلات ، تزداد المقاومة مع زيادة درجة الحرارة. تؤثر هذه الظاهرة على بعض المواد أكثر وضوحًا من غيرها. يستخدم معامل مقاومة درجات الحرارة العالية بشكل أساسي في التطبيقات الحرارية. بالنسبة للحمى ، يفضل استخدام قيمة أقل. على الرغم من أنه يمكن التنبؤ بدقة بالتغيرات في المقاومة في بعض الحالات ، إلا أن الزيادة الحادة في المقاومة مطلوبة لتوفير المزيد من القوة. لتكييف النظام مع تغيير المقاومة ، يتم استخدام أنظمة التحكم أو التغذية الراجعة.
