Frage von SimonWessel1995, 84

0,98mm dicken und ca. 150-175 mm langen Edelstahldraht mit max 30 V zum glühen bringen. Wie viel Ampere sind nötig?

Ich möchte für Silvester ne Fenrzündanlage bauen und habe bereits den oben genannten Draht. Jetzt brauche ich nur noch einen Akku mit einer Spannung von max. 30 Volt. Wie hoch muss die Stromstärke sein, damit der Draht glüht oder zumindest warm genug wird, um eine Zündschnur zu entzünden ? Vielen Dank für alle hilfreichen Antworten.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von dompfeifer, 35

Deine Frage ist falsch gestellt:

Der Widerstand in Ohm des Drahtes ist gleich seinem spezifischen Widerstand (siehe Tabelle bei Wiki) mal seiner Länge in Meter durch seine Querschnittsfläche in Quadratmillimeter (0,75 qmm). Die Stromstärke in Ampere ist gleich der Spannung (30 V) durch den Widerstand. Siehe dazu Ohm'sches Gesetz: I = U/R, d.h. Stromstärke = Spannung durch Widerstand.

Die Stromstärke hast Du also mit Deinen Vorgaben ziemlich genau vorgegeben. Die kannst Du jetzt selbst ausrechnen. Damit hat sich Deine Frage eigentlich erledigt, Deine Stromstärke ist doch bekannt!!!

Wenn nun die elektrische Leistung (= Spannung mal Stromstärke) nicht ausreicht für die Rotglut des Drahtes (was ich vermute), musst Du also die Spannung erhöhen und/oder den Widerstand verkleinern. Den Widerstand verkleinerst Du z.B. durch die Verkürzung des Drahtes.  Du kannst auch einen dünneren Draht nehmen zur Vergrößerung des Widerstandes. Da erhöht sich auch leichter die Temperatur.

Die erforderliche Leistung für die Rotglut können wir schwerlich einschätzen. Das probierst Du am Einfachsten aus.

Kommentar von SimonWessel1995 ,

Ich muss also 2 Rechnungen ausführen ? 1. Widerstand in Ohm = spezifischer Widerstand × Länge in m ÷ Querschnittsfläche in qmm. 2. Stromstärke in Ampere = Spannung ÷ Widerstand in Ohm. Wenn das so stimmt und ich keine Rechenfehler drin habe (was ich stark bezweifle), beträgt die Stromstärke in Ampere 179. Das kann doch nicht stimmen oder ? Ich habe den Edelstahl aus der Tabelle genommen. Das sind doch 0,72 Ohm oder ?

Kommentar von dompfeifer ,

Deine Rechnung ist soweit plausibel. Ich bin sogar auf eine
Stromstärke von 266 Ampere gekommen (Widerstand des Drahtes 0,11 Ohm) und auf eine Leistung von 8 kW.

Das sind natürlich reine Rechengrößen unter der Annahme einer „idealen Spannungsquelle“ (Siehe dazu Wiki), d.h. einer Spannungsquelle ohne Innenwiderstand und damit ohne Spannungsabfall. Das ist praktisch nicht realisierbar, aber annähernd durchaus, z.B. mit einem Schweißtransformator. Mit den Mitteln eines einfachen Schüler-Labors sind solche Stromstärken kaum bereit zu stellen. Beim Umgang mit 200 A bestünde übrigens auch die Gefahr von Verbrennungen an Lichtbogen. Bei kleinen Batterien oder Akkus bricht die Spannung völlig zusammen bei dem von Dir vorgestellten Versuch, der einen völligen Kurzschluss darstellt und die Battereie schnell entleert.

Wenn Du z.B. einen Draht auswählen würdest mit 0,1 mm Durchmesser, dann läge der Querschnitt nur noch bei etwa 0,0078, also etwa einem Hundertstel. Dann läge der Widerstand beim Hundertfachen und die Stromstärke bei einem Hundertstel, also bei etwa 2 A anstelle von 200 Ampere, und das bei gleicher Stromdichte im Draht! (Siehe Wiki „Stromdichte“). Die Leistung läge bei nur ca. 60 Watt anstelle von 6000 Watt! Und das Drähtchen könnte vielleicht glühen bei Transformatoren-Betrieb. Die Glühfäden in den Glühlampen sind noch weitaus dünner!

Kommentar von SimonWessel1995 ,

Also dünneren Draht. Zum Beispiel so nen 0,3 - 0,5mm Bindedraht aus Eisen oder so. Werde ich so mal ausrechnen.

Kommentar von dompfeifer ,

0,3 bis 0,5 mm erscheint mir viel zu viel. Ich denke da eher
an so ein Einzeldrähtchen aus einem flexiblen Kupferkabel.

Kommentar von SimonWessel1995 ,

Ich habe mir jetzt überlegt, ein regelbares Labornetzgerät zu kaufen. Das geht bis 30 V und 5 A. Da ich mir irgendwann sowieso eines kaufen wollte, wäre jetzt doch der Perfekte Zeitpunkt dazu. Außerdem kann ich dann besser testen, welcher Draht der beste für dieses Projekt ist. Aber trotzdem vielen Dank für deine Hilfe und Unterstützung.

Kommentar von dompfeifer ,

Das wäre sicher hilfreich. Ich würde allerdings eine Regelung bis 60 V bevorzugen. Das wäre bei 5 A eine Leistung von 300 Watt.

Kommentar von SimonWessel1995 ,

Ok

Kommentar von SimonWessel1995 ,

Ich habe jetzt so eines gefunden von Komerci. Das QJ6005S. Ich weiß nicht ob das gut ist oder ob es bessere zu so einem ähnlichen Preis gibt. Bei Amazon kostet es 140 €.

Antwort
von USBFinger, 47

Wie mein Vordermann bereits alles erklärt hat. finde ich wunderbar. Ich hab mir die Mühe gemacht und es ausgerechnet : Bei 100W brauchen sie 59,3A

Antwort
von Halswirbelstrom, 31

Angenommen, dass P = 100W  ausreichen, um den Draht zum Glühen zu bringen.

Es gilt:  P = I² · R  ,   R = ϱ · ℓ / A   und   A = π · d² / 4.

Dann berechnet sich die Stromstärke:  I = √ (P / R).

Die erforderliche Spannung ist dann:  U = I * R .

Gruß, H.

Kommentar von SimonWessel1995 ,

Ich kann leider mit einigen dieser Berechnungen nichts anfangen. Könnten Sie bitte noch schreiben, was welches Symbol bedeutet ?

Kommentar von Halswirbelstrom ,

P   …  elektrische Leistung in W

I   …  Stromstärke in A

R   … elektrischer Widerstand in Ω

ϱ   …  spezifischer elektrischer Widerstand in Ω·mm²/m

ℓ   …  Länge des elektrischen Leiters in m

A   …  Querschnittsflächeninhalt des elektrischen Leiters in mm²

π   …  Kreiskonstante (3,14….)

d   …  Durchmesser des Drahtes in mm

Gruß, H.

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