Chauffe d'un filament résistif

[invite1cc56749]

Bonjour ,

Dans le cadre d'un projet perso , j'aurai besoin de déterminer l'intensité nécessaire pour chauffer un filament résistif à 200°C .

Il fait 35 cm de long pour une résistance total de 1.775 ohms et une section de 0.5mm .

J’espère que vous pussiez me sortir une formule qui m'aiderai a trouver l'intensité nécessaire pour chauffer ce filament jusqu'a 200°C .

Le but du projet et de chauffer une plaque de céramique à 100°C , le fils résistif et directement en contact de la plaque de céramique via des creux circulaire présente dans celle ci . Je considère pour simplifier que la chauffe a 200°C du fils resistif (qui est en contact avec une grande partie de la surface de la plaque céramique) permette de chauffer la plaque a au moins 100°C .

Le but de ces calcul est de me permettre de choisir les paramètre d'alimentation de mon montage (tension idéal , intensité idéal) pour pouvoir ensuite trouver la méthode adapter (Piles , alimentation secteur , accumulateurs , panneaux etc...)

Merci de votre aide .

Ps: Avec les calcul que j'ai fait j'ai conclus qu'il me fallait une tension minimal de 5v et une puissance de 25
Watts et donc une intensité de 5A penser vous que c'est cohérent ?
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[gcortex]

5V/5A çà fait 1 ohm. Un ohmmètre ne permet pas de mesurer des résistances aussi faibles.
Essaye avec une pile R20, puis 2, puis une alim de PC 5/12V

[PA5CAL]

Bonjour

Les températures mesurables aux différents points du système ne sont que la conséquence de l'établissement du flux thermique entre le fil électrique qui produit la puissance et l'air ambiant qui la reçoit.

L'assemblage des différents éléments du système (fil électrique, joint thermique, céramique, éventuel objet posé sur la plaque, air ambiant) constitue une chaîne de résistances thermiques (R_θ en°C/W) traversées par un flux de puissance (P en W), entre lesquelles on peut relever les température (T en °C). En régime établi stabilisé, entre deux point i et j de la chaîne on obtient la relation :

P_i-j = (T_i–T_j)/R_θi-j

Cette relation est assimilable à la loi d'Ohm I_i-j = (U_i–U_j)/R_i-j, où I_i-j est le courant allant de i vers j, U_i la tension en i, U_j la tension en j et R_i-j la résistance électrique entre i et j.

De la même manière qu'on établit un schéma électrique, on peut donc modéliser thermiquement le système à l'aide d'un schéma comprenant un générateur de puissance et un réseau de résistances thermiques, puis on le résout à l'aide des équations du type de celle donnée ci-dessus afin de déterminer les relations entre la puissance fournie et les températures obtenues aux différents points du système.

En procédant ainsi, connaissant les différentes résistances thermiques des éléments et interfaces de ton dispositif, tu pourras savoir quelle puissance électrique tu devras fournir au fil afin d'obtenir la température souhaitée en un point particulier.

Il apparaît notamment que la formule donnant la puissance inclut forcément la température de l'air ambiant.

[PA5CAL]

Voici un exemple de schéma thermique qui pourrait représenter ton système :



Il est important de prendre conscience que, sauf à obtenir la réponse recherchée de façon expérimentale, ce point de vue est incontournable, car la puissance électrique seule ne permet pas de déterminer les températures atteintes.

Avec une puissance inférieure à 1W, le filament d'une ampoule à incandescence d'une lampe de poche atteint une température proche de 3000°C , alors que la résistance chauffante d'un radiateur électrique de 1500W reste à une température nettement inférieure. La grosse différence entre ces deux exemples tient au pouvoir de dissipation thermique des éléments qui les composent. Si le radiateur électrique était utilisé dans le vide intersidéral (avec un résistance thermique avec l'ambiance beaucoup plus grande), il est probable qu'il atteindrait des températures aussi élevées que celle du filament de la lampe.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1cc56749]

Salut!

Je te remercie pour tes réponses .

Néanmoins , c'est présenter d'un manière assez complexe pour le néophyte que je suis .

Très bien vu le joint thermique (j'y avais penser) .

Je te laisse un schéma et les informations que j'ai à ma disposition en espérant que tu puisse m'aider plus amplement (je ne sais pas déterminer la tension entre les différents éléments Ui et Uj constituant mon montage n'y calculer la résistance C°/W) :

Je vais appliquer une tension d'alimentation de 7.4v par induction donc aucun contact physique entre l'alimentation et ma résistance (Solution trouvé car expérimentalement alimenter ma résistance chauffante avec un accu relier par des fils fessait chauffer les fils a la même température que la résistance et cramé l'accumulateur .

[PA5CAL]

Je te laisse un schéma et les informations que j'ai à ma disposition en espérant que tu puisse m'aider plus amplement (je ne sais pas déterminer la tension entre les différents éléments Ui et Uj constituant mon montage n'y calculer la résistance C°/W)

Attention, les Ui et Uj, c'était juste pour montrer l'analogie entre la modélisation électrique et la modélisation thermique.

Le problème que tu dois résoudre est entièrement thermique, d'où les résistances thermiques R_θ exprimées en °C/W (par analogie avec les résistances électriques R exprimées en Ω). Les grandeurs Ti et Tj relevées aux nœuds du schéma sont des températures exprimées en °C (par analogie avec les tensions électriques Ui et Uj exprimées en V).

Comme dans la majorité des exercices de conception s'appuyant sur une modélisation, toute la difficulté est d'obtenir les valeurs numériques correspondant au cas traité. Si tu ne trouves pas de moyen pour les déterminer a priori, tu peux chercher à les obtenir expérimentalement en faisant des essais en pratiquant des mesures de température.

Une fois que tu auras pu calculer la puissance P nécessaire pour atteindre la température souhaitée dans la situation envisagée, tu n'auras plus qu'à appliquer une tension U=√(P/r) aux bornes de ton fil de résistance r=1,775Ω, ou encore, étant donnée la tension U disponible, à adapter le fil chauffant afin de vérifier r=U²/P.