Physik Forum

[Mischka]

Hallo alle zusammen!

mein erstes Post, ich hoffe ich erfülle alle Forum-Regeln!

Aufgabe:
Betreibung eines Absorptionskühlschrankes. Antrieb rein thermisch. Elektrische Beheizung steht zur Verfügung. Bestimme untere Grenze des Arbeitsfeldes. Diagramm: T der Heizung über Q_punkt der Heizung.

Mein Problem ist der Umgang mit dem Heizelement.


Wenn ich die Heizung anschließe wird sie heiß und sie gibt Wärme ab.
Ich berechne die eingeführte Wärme mit Q_punkt = U*I, und die Temperatur messe ich.
Ich habe einen Autotransformator zur Verfügung. Er ist in Reihe mit dem Heizelement. Elektrizität kommt aus der Steckdose.
Stelle ich verschiedene Spannung am Trafo ein, messe ich auch verschiedene Stromstärken. Nennen wir den Zusammenhang I über V: Zus1
I = Zus1(U)
Q_punkt ergibt sich aus U*I
Beobachtung:
mit zunehmender Spannung, steigt erst natürlich neben der eingeführten Wärme auch die Temperatur des Heizelements. Es ist eine Gerade im 'T über Q_punkt' Diagramm (Diagramm 1). Die Temperatur steigt auf 200°C bei 30W (130V mal 240mA). Ab diesen Punkt fängt der Kühlkreislauf an zu arbeiten: die Temperatur fällt schlagartig auf 150°C und ist von da an mit steigendem Energiezufuhr mehr oder weniger konstant.
Mir geht es um den Punkt, an dem dieser Umschlag des Verhaltens losgeht.
Ich möchte dazu verschiedene Zusammenhänge 'T über Q_punkt' erzeugen. Mit meinem Heizelement.
Ich glaube, dass die Heizung ein anderes Verhalten zeigt, wenn sie mit einem anderen Zusammenhang als Zus1 'gefüttert' wird.

Mein elektrotechnisches Verständnis ist ziemlich schlecht. So musste ich feststellen, dass der Zusammenhang zwischen der Spannung über dem Heizelement und dem durchfließenden Strom immer dem Verhalten Zus1 folgt, egal welche Schaltungen ich bisher mit einem einem zusätzlichen Widerstand und dem Transformator aufgebaut hatte.

Meine Frage: gibt es eine Möglichkeit das Heizelement mit Strom aus der Steckdose zu betreiben und dabei den Zusammenhang zwischen U und I zu variieren?

vielen Dank!
Michael

[Isabel]

Ich vermute, das Heizelement, das Du verwendest, ist aus einem Material gefertigt, das einen sehr kleinen Temperaturkoeffizienten hat (z.B. Konstantan). Deshalb ist die Leisung, die abgegeben wird

N = U^2 / (Rh + Rv) Rh --> Heizelement, Rv--> Vorwiderstand

nicht von der Temperatur abhängig.

Im Gegensatz zu einer Glühlampe, bei der der Widerstand von kalt nach heiß sich um den Faktor 5 erhöht, also von der Temperatur stark abhängt, ist bei Dir der Zusammenhang weitgehend temperaturunabhängig.