加热元件的电阻

加热元件的电阻会很高还是会很低？（本文中的所有评论均基于以下事实：每种情况下的电压均相同）。我本以为较高的电阻会导致更多的热量损失，但据我了解，电流越大，热量损失了更多的能量。因此，较低的电阻将释放更多的热量。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

图1.添加更多电阻器会增加还是减少产生的总热量？

我本以为更高的电阻会导致更多的热损失...

• 应当直观地看出，我们在图1电路中使用的并联电阻越多，电阻就越低。
• 给定问题中指定的恒定电压，也应该直观地知道，无论有多少分支，流经每个分支的电流都将相同。*
• 然后我们可以看到，使用n个并联电阻，总功耗为一个电阻的n倍。

因此，较低的电阻值将导致更多的功耗或热量损失。

从数学上可以从幂方程式看出 $P = \frac {V^2}{R}$对于给定的电压，耗散的功率与电阻成反比。

* 当然，在电压下降之前，实际的电源将限制它可以产生多少电流。

这取决于：

• 如果连接至理想的恒压源：较低的负载电阻将导致较高的负载功率
• 如果连接到理想的恒定电流源：更高的负载余量将导致更大的负载功率。

通常，可以将实用电源视为具有（相当低的）内部串联电阻的理想恒压源。在那种情况下，大多数负载功率是由等于电源内部串联电阻的负载电阻引起的。
这个事实称为最大功率传递定理。

热量输出由功率定义 $P$ 它本身由电压降定义 $V$ 跨元素和当前 $I$ 通过这： $P = V*I$。

如果您需要特定的热量输出和输入电压，则可以通过插入欧姆定律找出所需的电阻。

$P = V*A = \frac{V* V}{R}$

因此，减小电阻会增加热量输出。

为了使事情更加混乱，也许散发的热量多于光，如果您具有标称恒定的电压源，且源电阻固定，那么负载电阻将具有最大功率。请注意，通常是的方式比你会用什么（比如）在电源更低的电阻。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

在上面的电路中，电流为V1 /（Rs + RL），因此负载中的功率为：

$P_L = \frac{R_L\cdot V_1^2}{R_S+R_L}$

通过检查分子和分母，您可以直观地看到，如果RL非常低或非常高，则功率接近零。

实际上，这是最大 $R_L = R_S$，其中负载电阻等于源电阻。电源电阻损失了一半的功率。

更一般而言，最大功率传输是当源阻抗等于负载阻抗时。

加热元件既没有“非常高”也没有“非常低”的电阻。

电路耗散的总能量与电流成正比，因此加热元件的电阻必须足够低，以吸收足够的电流以产生足够的热量。

然而，在电路耗散的总能量中，每个部分耗散的能量部分与其电阻成正比，因此加热元件的电阻必须足够高，以便大部分能量被加热元件耗散本身，而不是墙壁上的布线。

如果要将加热元件连接到墙壁电源，则涉及一个断路器，该断路器会限制电流，以免接线过热。设计用于传递最大热量的加热元件（例如在水壶中）将吸收尽可能多的电流，同时安全地保持在该极限以下。

这取决于电源。如果大多数情况下都能提供合理的恒定电压，则较低的电阻会增加电流，从而增加功耗，从而增加热量。

由于加热通常会消耗大量电能（与电子产品相比），因此通常需要一个非常好的电源，例如大型铅酸电池或锂离子电池（如果便携式的话），而这些都是相当好的电压源。

因此，如果您有某种控制方式-例如PWM或恒温开关，则可以在电阻的低端稍微错位以获取比您需要的功率多一点的功率，并调节该功率以得到合适的温度。

如果您有一个好的恒流源，那么增加电阻会增加电压，这会增加功率。但是这些在实践中很少见。

您想要高电阻还是低电阻？

这取决于您的电源。如果你想要热量，那么你想要的就是力量

因此，如果您有恒定电流源，则需要高电阻。但是，大多数加热器都提供恒定电压，因此需要较低的电阻。

如果电源是交流电源，请记住对电流或电压使用RMS数字。

这取决于在给加热器供电时最大的问题在哪里。

如果电源电阻存在问题（例如，较长或较细的导线，高内部电阻），则可以选择高电阻，高电压，低电流的选项。

如果您在绝缘方面遇到问题（例如，没有足够的空间用于较厚的绝缘，或者加热器无法与潜在的使用者接触而无法很好地绝缘），则可以选择低电阻，低电压，大电流的设置。

这两者之间是平衡的。实际上，您要使用手头的电压（例如，较旧的电车使用直接连接到线路电压的加热器，无论是600V，800V还是电车其余部分继续运行的任何其他电压。更现代的电车利用的是现成的220V加热器，因为今天设计电压转换器要比设计新加热器便宜。唯一的例外是当您需要防止触摸时，然后将电压降低到安全水平并进行处理。

不知道这是否有帮助，但我只是将万用表放在220-240V 1850-2200W水壶元件上，电阻约为27欧姆。

PS电子不是我的强项