0,05 mm kupferdraht zum glühen birngen
Hey ich möchte einen 0,05 kupferlack draht zum glühen bringen. Ich habe schon richtig verstanden das je dünner und je länger desto leichter lässt er sich zum glühen bringen oder ? Ich möchte das ganze aber mit batterie(n) machen. Geht das, wie leicht, und wie? PS: Es ist reltiv egal ob er (schnell) durchbrennt. Danke schon mal im vorraus TIM
3 Antworten
Erst einmal: je dünner und je kürzer, desto leichter schmilzt er!
Die ganze Geschichte ist eine reine Frage der Stromdichte im Kupferleiter.
Elektro-Kupfer hat eine Thermische Grenzstromdichte von 154 A/mm² (diese ist erreicht, wenn der Strom bei einem Leitungsquerschnitt von 1 mm² in einer Sekunde eine Temperaturerhöhung von 35 °C auf 200 °C bewirkt) und eine Schmelzstromdichte von 3060 A/mm², das ist die Stromdichte, bei der nach 1/100 s Belastung die Leitertemperatur auf Schmelztemperatur ansteigt (Werte nach Müller-Hillebrand).
Ein 0,05 mm Draht hat einen Querschnitt von 0,002 mm². Wir brauchen also einen Strom von 6 Ampere um die Schmelzstromdichte zu erreichen und zwar vorerst einmal unabhängig der Drahtlänge. Einen derart hohen Strom können wir aus einer herkömmlichen Batterie z. B. Monozelle nicht erwarten. Eine Monozelle hat einen Innenwiderstand von ca. 1 bis 2 Ohm - wir können also selbst im Kurzschlussfall nicht mehr als ca. 1,5 A aus einer einzelnen Zelle erwarten. Abhilfe wäre hier (die polaritätsrichtige) Parallelschaltung von mindestens 8 fabrikneuen Monozellen, damit wir einmal eine geeignete Stromquelle auf Basis Batterien haben. Der Innenwiderstand der zusammengeschalteten Stromquelle ist demnach 1/( 8x 1/1) = 0,125 Ohm.
Um nun mit 1,5 Volt einen Strom von 6 A zu erreichen, darf der Gesamtwiderstand der Schaltung (einschließlich Innenwiderstand der Batterien) maximal 0,25 Ohm erreichen, es bleibt uns also für den Draht noch 0,125 Ohm. Unser Kupferlackdraht mit 0,05 mm DM hat einen typischen Widerstand von 8,7 Ohm pro Meter, wir dürfen also nur ein einen Meter geteilt durch 70 = 14,3 mm verwend.en, sonst wird der Widerstand zu groß und wir erreichen den erforderlichen Schmelzstrom nicht. Elektro-Kupfer hat eine Schmelzstromdichte von
ist eine 9 volt batterie dafür den besser als eine 1,5 V batterie????
und wo und wie steht der innenwiederstand auf der batterie???
Hallo tim,
der Widerstand eines drahtes wird durch das material und den querschnitt bestimmt. je dünner der draht ist, desto größer ist der widerstand pro meter...
die formel lautet R = q * l / A also spezfischer Widerstand mal Länge in Metern durch Querschnitt.... in quadratmilimentern.
der spezifische Widerstand von Kupfer ist übrigens etwa 0,0179
um einen draht zum glühen zu bringen, muss der Widerstand zur stromquelle passen. ist der widerstand zu groß, wird nicht genügend strom fließen, der draht erwärmt sich nicht. ist er zu klein, wird sich statt dem draht eher die batterie erwärmen...
ich denke mal, dass etwa ein halber meter in verbindung mit einer mignonzelle (AA) einen guten anfang macht. ich würde es einfach mal austesten...
lg, Anna
was willst du denn damit machen?
1,5 V aus der Mignonzelle und ein 1m langer Draht mit 8,7 Ohm bringen 172 mA
Mit 0,25 Watt wird bestenfalls die Geldbörse für den Batterien-Verbrauch zum glühen kommen.