По мотивам этой публикации, раз уж там заговорили о больших емкостях и теплопередаче/теплопотерях…Имеем гипотетический чайник/бак/бойлер, в нем 2 спирали по 1 кВт. Если включить обе сразу, то содержимое вскипит за 10 минут (условно).
Один кекс меня в штыки уверяет, что если спирали включать поочередно по 0,5 сек (чтобы не перегружать генератор и давать 20 А вместо 40А), то он вскипит за 5 мин. Мол, так делают в некоторых иномарках — нити обогрева ветрового стекла включают в противофазе, поэтому стекло быстрее размораживается.
Мое мнение — за 20 минут, может и больше. Энергии-то подводим в два раза меньше, плюс за выключенное время незадействованная спираль остывает. Но может я что-то не учитываю?
В общем, без научного подхода не обойтись. Моих познаний в физике маловато для аргументации, больше все на интуиции.
Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.
Комментарии (24)
Mogwaika
02.04.2015 13:06+3Может там подают наоборот увеличенный ток (спираль покороче раза в 4, например), но за счёт охлаждения спирали в простое она не перегреется и не перегорит?
fshp
03.04.2015 00:40Вода отлично отводит тепло и не даст перегореть нагревателю. В холодном состоянии нагревательный прибор куда более уязвим, т.к. его сопротивление меньше.
viktorpanasiuk
02.04.2015 13:13+4Против закона сохранения энергии не попрешь. В теории, время будет ровно в 2 раза больше. А на практике, так как чайник/бак/бойлер находится в контакте с внешней средой дольше, то более чем в 2. Возможно действительно условия задачи иные?
dkukushkin
02.04.2015 13:35+12 спирали по 1 кВт, т.е. на каждую даете по 5 А. Друг предлагает давать 20 А импульсами вместо 5 А постоянно. Т.е. в 4 раза больше импульсами.
Правильно я понял?
Tomasina Автор
02.04.2015 13:40Изначально нет, ибо это было в контексте экономии энергии, т.е. импульсами такой же мощности, что и постоянка.
Но, думаю, можно рассмотреть и вариант с импульсами большей мощности. Вот только как по надежности? По аналогии со спиралями в лампах накаливания — при включении у них сопротивление меньше (они холодные), поэтому перегорают именно в момент включения даже при подаче стандартного напряжения, а вы предлагаете удвоенное.lagutas
02.04.2015 14:53лампы накаливания перегорают из-за иной причины — переходные процессы при замыкании ключа.
EndUser
02.04.2015 14:46+5Это вроде формат для Тостера, а не для Гиктаймса? Вопрос, да ещё и по физике.
BelBES
02.04.2015 15:07+4По моему, уже пора смириться с тем, что тематики постоянно перпутываются и не постить комент, подобный вашему, под каждой статьей. Вон по тематике мегамозга статьи постоянно выкладывают то на хабр, то на гиктаймс, и никто особо не жалуется…
Mogwaika
02.04.2015 15:26Там же вроде забили на систему стимулирования ответов и туда стали мало отвечать, а значит и спрашивать смысла там нет.
fshp
03.04.2015 00:45Всё зависит от тематики. Если вас интересует «как за 5 дней выучить джаваскрипт», или «что почитать в субботний вечер, что бы стать джуниорам и зарабатывать килобаксы», то тостер — отличный выбор…
ezh213b
02.04.2015 19:27+1Если рассуждать строго по вашей заметке, то вскипит за 20 минут.
Но байка имеет несколько большую историю и (с некоторыми оговорками) имеет под собой основание.
И так.
Рассмотрим две спирали подключенных к источнику работающему в режиме ограничения тока. То есть, независимо от количества подключенных спиралей в сумме он будет выдавать 40А. При параллельном подключении имеем тепловую мощьность P1=I^2 * (R/2). Если включить при этом только одну спираль, то мощность будет P2 = I^2 * R. Очевидно, что P1>P2.Это мгновенная мощность, независимо от того, какая именно спираль активна.
Замечание: в рассматриваемой ситуации напряжение при одной спирали будет в два раза выше (дабы обеспечить такой же ток при большем сопротивлении).
Зачем же тогда вообще использовать 2 спирали — ну например, чтобы одна не перегрелась, ведь половину времени она будет остывать. Это необходимо при плохом контакте между спиралью и нагреваемой поверхностью и отсутствием возможности изменить конфигурацию спирали (не хотим запускать новое производство, а использовать существующие компоненты). Так, действительно, иногда делают.
Замечание 2: хочу еще раз повториться, что я рассмотрел задачу, отличающуюся от исходной (см. про предположении об источнике тока). Просто хотелось прокомментировать откуда ноги растут, возможно, это очередная демонстрация игры в сломанный телефон во «взрослой» жизни.
Ocelot
02.04.2015 21:17+2Задача нитей обогрева в машине — не вскипятить определенный объем воды, а побыстрее очистить стекло ото льда. Возможно, импульсное включение вызывает периодическое расширение-сжатие водяной пленки, что как-то позволяет льду быстрее сползать. Или что-то в этом роде.
В чайнике таких тонких эффектов нет.
amarao
02.04.2015 21:40+2Все ораторы выше забыли уточнить, «две спирали» включены параллельно или последовательно?
viktorpanasiuk
02.04.2015 22:09-1Имеем гипотетический чайник/бак/бойлер, в нем 2 спирали по 1 кВт. Если включить обе сразу, то содержимое вскипит за 10 минут (условно).
Ну я даже не знаю…amarao
02.04.2015 22:49+1Последовательно — это тоже обе сразу.
viktorpanasiuk
02.04.2015 23:10Только как, в таком случае, включать поочередно?
ZloAlien
03.04.2015 12:05Следует учитывать зависимость сопротивления от температуры. Например, если померить сопротивление обычной лампы накаливания, а потом посчитать её мощность, то получится совсем не то значение, которое на ней написано. Может и тут так… Холодная спираль будет больше тепла выделять при своём разогреве, чем уже разогретая спираль за тоже время. Получится что чередовать спирали эффективнее.
viktorpanasiuk
03.04.2015 12:51Интересное замечание. Но если говорить в контексте потребляемой энергии, то выиграша мы все-равно не получим.
barkalov
Советую вашему другу смастерить чайник сразу с сотней ТЭН, который будет при том же потреблении греть воду за планковское время.