Es posible tener un sistema de 5 metros de alambre que tiene 10.000 amperios o más corriente que fluye? Supongo que esto se puede hacer con un paso hacia abajo del transformador y el voltaje podría ser 2V y menor... supongo que la mayoría de estos cables tienen una baja resistencia? Para que el calor iba a ser considerados.
Respuestas
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Es posible tener un sistema de 5 metros de alambre que tiene 10.000 amperios o más corriente que fluye?
Sí, sin embargo estos se refieren generalmente como "barras" y no de los cables. Son esencialmente las barras o varillas de cobre (o de otro conductor si es necesario) que llevan la corriente.
Supongo que esto se puede hacer con un paso hacia abajo del transformador y el voltaje podría ser 2V y menor
Usted podría usar un transformador de si su fuente de alimentación fue de alto voltaje y baja corriente de lo que usted necesita. Puesto que usted no ha especificado dónde usted está recibiendo este poder de lo que no podemos recomendar nada.
Supongo que la mayoría de estos cables tienen una baja resistencia? Para que el calor iba a ser considerados.
Sí. La menor resistencia a la mejor. A menudo, el cobre se usa para esto, pero en algunas instalaciones de energía que hacen uso de superconductores. Eso es bastante complicado debido a la exigencia de refrigeración.
Puede utilizar varias barras de bus en paralelo para permitir un mayor flujo de aire, reduciendo su necesidad de más metal para llevar a la misma corriente, o la necesidad de un sistema de refrigeración activa.
10kA va a requerir una gran cantidad de cobre, incluso de más de 5 m, y el cobre es caro por lo que usted desea equilibrar cuidadosamente el uso del sistema como un todo en contra de cuánto cobre y el enfriamiento que se puede necesitar.
Mario
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RelaXNow
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Deténgase y piense acerca de esto. 2 V x 10 kA = 20 kW. Está usted preparado a la fuente que tanto poder? Estás preparado para lidiar con esa cantidad de calor que se producen por su 5 metros de cable?
En vez de adivinar o pedir, ¿las matemáticas. Quieres una resistencia de 2 V / 10 kA = 200 µΩ. La resistividad del cobre a 20°C es de 1,68 nΩm. (1.68 n Ωm)(5 m)/(200µ Ω) = 42µ m2. Que sería un cuadrado crossection 6.5 mm en un lado, o una ronda 7.3 mm de diámetro.
Sin embargo, lo que estaba a 20°C. el Dumping de 20 kW en un trozo de cobre de 5 m de largo y 7.3 mm de diámetro se va a calentar de forma rápida, así que no alojarse cerca de 20°C muy largo. Esta vez usted hace la matemáticas. Calcular el volumen total de cobre, buscar la densidad del cobre para obtener la masa de cobre, buscar el calor específico y, a continuación, calcular con qué rapidez la temperatura aumenta con 20 kW aplicada a la masa de cobre. Estos son todos muy sencillo cálculos, como los de arriba. Usted sólo tiene que mirar las constantes físicas, como yo lo hice anteriormente.
Agregó
OK, he buscado en google para usted. (42µ m2)(5 m) = 210µ m3 = 210 (cm)3. La densidad del cobre es 8940 kg/m3. (8940 kg/m3)(210µ m3) = 1.88 kg. El calor específico del cobre es de 386 mJ/g°K. (386 mJ/g°K)(1877 g) = 725 J/°K, o 1°K=°C) lugar de cada 725 J agrega el cable. (1°C / 725 J)(20,000 J/s) = 28°C/s a una temperatura de aumento de la tasa. Si comienzas a 20°C, por ejemplo, encender el 10 kA, a continuación, en el 2.9 segundo el cable estará lo suficientemente caliente como para hervir el agua. El punto de fusión del cobre es de 1083°C. tomaría 38.5 segundos para llegar a ese punto si no que el calor se pierde. Sin embargo, ese es un tiempo suficiente para perder calor considerable de energía para el aire ambiente, especialmente con algunas deliberadamente de aire en movimiento. En cualquier caso, puede ejecutar esto tal vez 20 segundos en un tiempo sin nada de malo que ocurre si usted permite que se enfríe entre pistas.
Si el cobre está organizado como una hoja para obtener más área de superficie para la misma crossectional área, entonces será capaz de bajar de calor al aire ambiente mucho más rápidamente. Tenga en cuenta que una circular crossection es la peor forma para este propósito. En ese caso, todo el cable tiene una superficie de 178 en la2, que requiere 113 W/2 transferencia a stabalize justo en el punto de fusión. Por supuesto que en ese punto de la temp diferencia es 1063°C, así que tal vez la plausible con aire forzado. Que sale a un disipador de calor de la calificación de 9.4°C/W.
De todos modos, todo esto es solo lo básico de la física con las constantes que se pueden consultar en internet. Realmente no se mucho de electrónica aquí.
RWH
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Como otras respuestas dijo, con una lo suficientemente grande como la sección transversal puede llevar de 10 kA.
Me quiero centrar en el somethign más creo que podría ser malentendido.
Supongo que esto se puede hacer con un paso hacia abajo del transformador y el voltaje podría ser 2V e inferior.
Depende de lo que sus necesidades de carga.
Si sus necesidades de carga de 10 kA a 2 V, se desea que la caída de voltaje en la barra de bus a ser mucho menos de 2 V, o usted va a querer el voltaje en el suministro de final de la barra de bus a ser mayor que 2 V para permitir la caída en la barra de bus. Si de entrada de 2 V a la barra de bus y la caída de voltaje a través de la barra de bus es de 2 V, como se sugiere en Olin de la respuesta, entonces el voltaje aplicado a la carga sería 0, que probablemente no es lo que quería. (No es que Olin la respuesta es incorrecta, pero creo que era la interpretación significa que la tensión es mucho mayor que 2 V pero se le permite a la caída de 2 V en la transmisión)
Pero más eficiente podría ser la utilización de una conexión de alto voltaje y baja corriente en la barra de bus, y a continuación, utilizar el transformador reductor para soltar la tensión de 2 V derecho a la carga.
Por ejemplo, usted podría enviar 100 a 200 V sobre la barra de bus, que no requeriría cerca de una gran sección transversal. A continuación, el paso hacia abajo en el extremo de carga para obtener la baja tensión y alta corriente que la carga que se desea.
Digital Trauma
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Otra cosa a considerar es el campo magnético generado. Si me acuerdo de mi Un nivel de la física:
F = BIL
es decir, la fuerza se aplica a un conductor en un campo magnético (Newtons) es igual al producto de la densidad de flujo magnético (Teslas), la corriente (Amperios) y la longitud (metros).
Así que, en su caso, si usted compró un altavoz imán (~1T) cerca de digamos unos 10cm de la sección del conductor, la fuerza resultante sería 1 * 10000 * 0.1 = 1000N, o aproximadamente el peso de 100 kg de masa. No es insignificante.
Otro punto de interés. El proceso de fundición de aluminio es un usuario de obscenamente grandes corrientes. El Hall–Héroult proceso de la página de wikipedia menciona 220kA. Se vincula a esta página del fabricante alegando 350kA.
