Как узнать мощность ТЭНа по сопротивлению?

Как узнать мощность ТЭНа по сопротивлению? - коротко

Мощность ТЭНа вычисляют по закону Джоуля‑Ленца: P = U² / R, если известно напряжение, либо P = I²·R, если известен ток. Измерьте сопротивление и подставьте его в соответствующую формулу.

Как узнать мощность ТЭНа по сопротивлению? - развернуто

Определить мощность теплового элемента (ТЭНа) можно, зная его сопротивление и параметры электросети, к которой он подключён. Основные шаги расчёта выглядят так:

Измерение сопротивления. С помощью мультиметра измеряется сопротивление холодного элемента. При этом важно обеспечить отсутствие нагрева, иначе сопротивление будет уже изменено температурой.
Учёт температурного коэффициента. Сопротивление материала меняется с температурой согласно формуле
[ R_T = R_0\,[1+\alpha\,(T-T_0)], ]
где (R_0) – сопротивление при базовой температуре (T_0) (обычно 20 °C), (\alpha) – температурный коэффициент материала (для никелевых сплавов ≈ 0,0006 °С⁻¹), (T) – рабочая температура. Если известна требуемая рабочая температура, вычисляем сопротивление в рабочем режиме и используем его в последующих расчетах.
Определение напряжения или тока. Для большинства бытовых и промышленных систем известны параметры сети: либо напряжение питания, либо ток, задаваемый контроллером. Если известен только один параметр, второй находится из закона Ома: [ I = \frac{U}{R_T}, \qquad U = I\cdot R_T. ]
Расчёт мощности. Существует два эквивалентных способа:
- При известном напряжении:
  [ P = \frac{U^{2}}{R_T}. ]
- При известном токе:
  [ P = I^{2}\,R_T. ] Выбор формулы зависит от того, какие данные имеются в наличии.
Проверка реального нагрева. Полученную мощность следует сопоставить с тепловыми характеристиками элемента. Для большинства ТЭНов указана номинальная мощность при определённом напряжении. Если рассчитанное значение сильно отклоняется, возможны причины:
- Ошибка измерения сопротивления (неполное снятие контактов, наличие окисления);
- Неправильный коэффициент (\alpha) или игнорирование изменения сопротивления при старении элемента;
- Наличие дополнительных сопротивлений в цепи (проводка, соединения).
Практический пример. Предположим, измеренное холодное сопротивление равно 10 Ом, материал – никелевый сплав с (\alpha = 0,0006) °С⁻¹, требуемая рабочая температура = 200 °C. При (T0 = 20 °C) получаем: [ R{200} = 10\,[1+0,0006\,(200-20)] = 10\,[1+0,108] = 11,08\ \text{Ом}. ] При подключении к сети 220 В ток составит (I = 220/11,08 ≈ 19,9) А, а мощность – (P = 220^{2}/11,08 ≈ 4,37) кВт.

Таким образом, зная измеренное сопротивление и учитывая температурный коэффициент материала, можно быстро и точно вычислить мощность ТЭНа, используя базовые электрические формулы. При необходимости уточнения результатов рекомендуется проводить измерения уже в режиме нагрева и сравнивать их с расчётными данными.